JP4134587B2 - Valve operating device and internal combustion engine provided with the same - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車あるいは自動車などにおける内燃機関において、アクセル開度に応じてバルブのリフト量および作用角を無段に可変制御する動弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の内燃機関において、以前より燃焼効率の向上を図るべく、種々の工夫あるいは提案等がなされてきている。バルブの開閉タイミングをずらして行なう可変位相方式に始まり、カム切換によるバルブリフトの可変制御やバルブ休止等が採用されてきた。なお、このカム切換方式は、低速用と高速用の２つのカムを用意し、エンジン出力に応じて作用角の小さいものから大きなものに切り換えるというものである。
【０００３】
さらに最近では可変位相とカム切換の組合せが出始め、その後作用角およびリフト量を連続可変する３次元カムを使用する方式が提案されている。
たとえば、直打式円筒タペットの頂部に接触角変化に対する追従機構を設け、３次元カムを軸方向にスライドさせることにより、バルブリフト量を無段階に可変するものがある。
【０００４】
そして、この従来例ではカム軸自体を移動させるようにしているため回転およびスライドともスムースに動作させる必要がある。その場合、ドリブンスプロケットはスライドさせることができないので、ドリブンスプロケット部に出力の大きな油圧装置を設けていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来例においては上記のように大型の油圧装置が必要になることから、装置全体として大柄になるばかりか、位相を可変にしようとする場合には両方を正確に制御するためにそれぞれを別系統化して作動制御しなければならず、コストおよび重量が増大せざるを得なくなる。
また、高回転域まで回転させるためには接触角変化追従装置を軽量化しなければならず、その揺動量も大きくなるとＰＶ値が高くなり、焼き付き易くなる。そのためリフト変化幅に制限がつき易い構造となり、０〜最大リフト量の範囲を有効にカバーするのが難しくなる。
【０００６】
さらに、製作に際して平面円筒研削盤を使って形成される３次元（立体）カムであるため接触部分が直線状となり、中間リフトカーブは、最小〜最大リフトカーブを直線的につないだカーブとなって、タイミングやリフトカーブを自由に選ぶことができない。
また、バルブ休止機構を持たない（取り付け難い）ため、低中速時におけるスワール、タンブルを生成して流速を高めることができない。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、バルブを最適制御し、燃費改善等に優れた効果を発揮する動弁装置およびこれを備えた内燃機関を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の動弁装置は、カム高さとカム作用角が連続的に変化するように形成され、カムシャフトと一体回転するとともにその軸方向に相対移動可能に構成されたカムと、前記カムのカム面に押圧されてバルブを進退させるバルブリフタとを備えた動弁装置であって、 前記カムは前記カムシャフトの軸方向に傾斜するカム面を有し、前記カムが前記カムシャフトの軸方向にスライドすることによりバルブリフト量およびバルブ作動角が連続無段に可変制御され、前記バルブリフタは、基部と、前記基部から前記カムシャフトの軸方向両側に向けて延設する腕部と、前記腕部の両端部に設けられて前記バルブを押圧する押圧部と、前記基部を回転軸とすると共に前記カムの周面に摺接し、該カムの回転に追従して前記基部に対し相対回転する円板状の回転摺動部材と、を含み、前記バルブリフタは、前記カムと前記バルブの間に浮動保持されるとともに、バルブリフタガイドによってバルブステム軸方向にのみ移動可能にガイドされたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の動弁装置において、前記回転摺動部材は、前記腕部と同軸に設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の動弁装置は、カム高さとカム作用角が連続的に変化するように形成され、カムシャフトと一体回転するとともにその軸方向に相対移動可能に構成されたカムと、前記カムのカム面に押圧されてバルブを進退させるバルブリフタとを備えた動弁装置であって、前記カムは前記カムシャフトの軸方向に傾斜するカム面を有し、前記カムが前記カムシャフトの軸方向にスライドすることによりバルブリフト量およびバルブ作動角が連続無段に可変制御され、前記バルブリフタは、前記カムシャフトと並行に配設された揺動軸によってその一端が軸支され、その他端に形成された二又状の一方が前記バルブに当接するとともに他方が前記カムに摺接するようになされた基部と、前記基部の前記二又状他端部の一方に形成された軸部に揺動自在に軸支されて、その両端に前記バルブを押圧する押圧部を備えた腕部と、前記基部の前記二又状他端部の他方に設けられた回転軸回りに回転自在に軸支されて、前記カムの回転に追従して前記基部に対し相対回転する円板状の回転摺動部材と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の動弁装置において、前記バルブリフタの前記腕部の一方側に当接可能なストッパ部材を備え、このストッパ部材がアクセル開度に応じて前記腕部の一方側の動きを規制することにより、該一方側の腕部に対応する前記バルブを休止させるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の動弁装置において、前記バルブリフタの前記押圧部により押圧される吸気バルブを１気筒あたり２つ備え、一方の吸気バルブのバルブスプリングのばね定数が、他方の吸気バルブのバルブスプリングのばね定数よりも大きく設定されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の動弁装置において、前記カムシャフトと平行にストッパシャフトが配設されるとともに、このストッパシャフトを回動させる駆動装置を備え、前記ストッパシャフトが回動することにより前記バルブリフタの一方側の腕部にストッパ部材が当接し、該腕部の一方側の動きを規制することによって１本のバルブを休止させるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の動弁装置において、前記カムシャフトと平行にかつ平行移動可能にストッパシャフトを設けるとともに、該ストッパシャフトと一体的にストッパ部材を設け、前記バルブリフタの腕部端面に形成した嵌合凹部に前記ストッパ部材が嵌合することにより前記バルブリフタを揺動させるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の動弁装置において、アクセル開度に応じて駆動されるモータと、該モータの駆動力を伝達する歯車機構と、該歯車機構により軸方向に移動可能に軸支され、前記カムシャフトと平行に配置されるとともに前記カムに係合するフォークを備えたアクセルシャフトとを含むカム変位装置を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の動弁装置において、アクセル開度に応じて駆動されるモータと、該モータの駆動力を伝達する歯車機構と、該歯車機構により軸方向に移動可能に軸支され、前記カムシャフトの内部に同軸に配置されるアクセルシャフトとを含むカム変位装置を有し、前記カムは前記アクセルシャフトと一体的に軸方向に移動して前記カムシャフトの外周に摺接自在に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の動弁装置において、少なくとも２つの気筒に対して共通の前記カムシャフトが配置構成され、各気筒に配設された前記カムが、気筒ごとに構成された別個のスライド駆動機構によって、前記カムシャフトに沿ってスライドするようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の動弁装置において、前記スライド駆動機構は、前記カムシャフトと平行に配置された共通のスライド駆動軸を持ち、各気筒の前記カムに係合するフォークが前記スライド駆動軸に沿って独立して移動することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の内燃機関は、吸気バルブおよび排気バルブにより吸排気を制御するようにした内燃機関であって、少なくとも吸気側に上記いずれかの動弁装置を備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の内燃機関は、吸気バルブおよび排気バルブにより吸排気を制御するようにした内燃機関であって、吸気側および排気側に上記いずれかの動弁装置を備えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、この種のエンジンにおいてアクセル開度に応じてバルブリフト量および作用角を無段階可変制御する。この場合、吸気量をアイドル回転域から全開域までコントロールし、エンジン回転数に最も適した吸気特性を確保することができる。これにより燃焼効率を有効に高め、燃費や出力を大幅に向上することができる上、構成が比較的簡単でありながら優れた効果を発揮し、実質的コストがかからず製造も容易である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明による好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明による動弁装置を備えたエンジンの要部（シリンダヘッドまわり）構成を示している。なお、本発明は自動二輪車あるいは四輪自動車に搭載される各種のガソリンエンジンに対して有効に適用可能であり、この実施形態ではたとえば図２に示すように自動二輪車のエンジンを例とする。
【００３０】
ここで先ず、本実施形態に係る自動二輪車１１０の全体構成を説明する。図２において、鋼製あるいはアルミニウム合金材でなる車体フレーム１１１の前部には、ステアリングヘッドパイプ１１２によって左右に旋回可能に支持された２本のフロントフォーク１１３が設けられる。フロントフォーク１１３の上端にはハンドルバー１１４が固定され、ハンドルバー１１４の両端にグリップ１１５を有する。フロントフォーク１１３の下部には前輪１１６が回転可能に支持されるとともに、前輪１１６の上部を覆うようにフロントフェンダ１１７が固定される。前輪１１６は、前輪１１６と一体回転するブレーキディスク１１８を有している。
【００３１】
車体フレーム１１１の後部には、スイングアーム１１９が揺動可能に設けられるとともに、車体フレーム１１１とスイングアーム１１９の間にリヤショックアブソーバ１２０が装架される。スイングアーム１１９の後端には後輪１２１が回転可能に支持され、後輪１２１はチェーン１２２が巻回されたドリブンスプロケット１２３を介して、回転駆動されるようになっている。
【００３２】
車体フレーム１１１に搭載されたエンジン１２４(実線部)には、エアクリーナ１２５に結合する吸気管１２６から混合気が供給されるとともに、燃焼後の排気ガスが排気管１２７を通って排気される。また、エンジン１２４の上方には、燃料タンク１２８が搭載され、燃料タンク１２８の後方にシート１２９およびシートカウル１３０が連設される。ここで、エンジン１２４のシリンダヘッド２乃至シリンダヘッドカバー２ａの所定部位には、後述するアクセルモータ４５が装着される。アクセルモータ４５はたとえば図示例のように、シリンダヘッドカバー２ａの上面から突設される。その場合、燃料タンク１２８の下部に設けた凹部内にアクセルモータ４５部分が配設されるようになっており、燃料タンク１２８とシリンダヘッドカバー２ａは相互に干渉しないように配置される。
【００３３】
さらに図２において、１３１はヘッドランプ、１３２はスピードメータ、タコメータあるいは各種インジケータランプ等を含むメータユニット、１３３はステー１３４を介してハンドルバー１１４に支持されるバックミラーである。また、車体フレーム１１１の下部にはメインスタンド１３５が揺動自在に取付けられ、後輪１２１を接地させたり地面から浮かせたりできる。車体フレーム１１１は、前部に設けたヘッドパイプ１１２から後斜め下方へ向けて延設され、エンジン１２４の下方を包むように湾曲した後、スイングアーム１１９の軸支部であるピボット１１９ａを形成してタンクレールおよびシートレール（いずれも図示せず）に連結している。
この車体フレーム１１１には、フロントフェンダ１１７との干渉を避けるべく車体フレームと平行にラジエータ１３６が設けられるとともに、このラジエータ１３６から車体フレーム１１１に沿って冷却水ホース１３７が配設され、排気管１２７と干渉することなくエンジン１２４に連通している。
【００３４】
また、図３は本発明装置の要部側断面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。これらの図にも示されるように、この実施形態では並列２気筒エンジンであって、各気筒ごとに吸気側（ＩＮ）および排気側（ＥＸ）にそれぞれ２つのバルブ（つまり４バルブ）を有している。なお、この実施形態では吸気側に適用した例とするが、吸気側および排気側の双方に適用することもできる。シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【００３５】
動弁装置は、気筒の配列方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。なお、バルブユニット３０については、排気側も同様の構成であってよい。
【００３６】
カム／カムシャフトユニット１０において、カムシャフト１１は、ベアリング１２（図４）を介してシリンダヘッド２に回転自在に支持される。カムシャフト１１にはその軸方向に後述するカム１３がスライド可能に装着されるが、この例ではカムシャフト１１はたとえば３条のボールスプライン１１ａを有し、そのガイドによってボール１４を介して直線運動（リニアモーション）するようになっている。なお、カムシャフト１１は中空構造とし、その中空内部に潤滑油路を形成してカム１３等に注油することができる。
【００３７】
カムシャフト１１の一端にはスプロケット１５が固着している。排気側のカムシャフト１１_Exの一端にもスプロケット１５_Exが固着しており、これらのスプロケット１５，１５_Exとクランクシャフト（図示せず）の一端に固着するドライブスプロケット１６との間にカムチェーン１７が巻回装架される（図５参照）。なお、図５に示されるようにチェーンガイド１８、チェーンテンショナ１９およびチェーンアジャスタ１０１等を含み、これらによりカムチェーン１７が適正走行するようになっている。
【００３８】
ここで、カム１３はいわゆる「３次元カム」として構成され、また各気筒に１つのカム１３が設けられる。図６に示されるように長手方向（カムシャフト１１の軸方向）に緩やかに傾斜するカム部１３ａが延設され、バルブリフト量を連続的に変化させる形状に成形されている。この場合、カム高さと同時にカム作用角およびリフトタイミングも変化し、すなわちバルブリフト量が大きくなるのに従ってカム作用角も大きくなり、さらにはバルブのリフトタイミングも変化させ得るように設定されている。図９は、かかるカム１３の具体的な３次元カム構成諸元の例を示している。このようなカム１３をカムシャフト１１に沿って移動させることにより、吸気バルブのリフト量、作用角およびリフトタイミングを無段階に可変制御することができる。
【００３９】
タペットユニット２０において、タペット２１はその内側にベアリングを収容する収容部を有する円板状（ドーナッツ状）に形成され、ベアリングとしてのボール２２を介してタペット芯材２３を保持する。シリンダヘッド２の適所にはタペットホルダ２４が配置固定されており、タペット２１は、タペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持される。このタペットユニット２０（タペット２１）は、カム１３のカム面に押されてバルブを進退させるバルブリフタとして機能する。
【００４０】
ここで、図７はタペット芯材２３の構成例を示している。タペット芯材２３はタペット２１とともにボール２２を収容保持する基部２３ａと、基部２３ａから左右両側へ延びる（カムシャフト方向）腕部２３ｂと、各腕部２３ｂの端部に設けられ、吸気バルブに当接するようにした押圧部２３ｃとを含んでいる。１つのタペット２１によって押圧部２３ｃを介して、２つのバルブを同時に駆動できるようになっている。
【００４１】
タペット２１の外周面は典型的には円弧状（Ｒ状）に形成され、カム１３とは点接触するようになっている。また、タペット２１の内側にタペット芯材２３の基部２３ａとの間にボール２２を介在させることにより、自動調芯機能を持つ。タペット芯材２３の腕部２３ｂは、タペットホルダ２４に設けたガイド溝２４ａ（図3参照）によってガイドされる。このタペットホルダ２４のガイドにより、タペット２１はバルブステムの軸方向にのみ移動可能になる。
【００４２】
なお、本実施形態では排気側については、図１あるいは図８（図３のＢ−Ｂ線断面）に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【００４３】
バルブユニット３０において、それぞれのバルブステム３１ａがバルブガイド３２によってガイドされる２つの吸気バルブ３１を含んでいる。また、各バルブステム３１ａの端部には、タペット芯材２３の押圧部２３ｃと当接するタペットシム３３を有し、バルブリテーナ３４とスプリングシート３５の間にバルブスプリング３６が装着される。
【００４４】
アクセルシャフトユニット４０において、カムシャフト１１と平行に配置されたアクセルシャフト４１と、アクセルシャフト４１に固着するとともにカム１３に連結するアクセルフォーク４２を含んでいる。アクセルシャフト４１はその軸方向にスライド可能にシリンダヘッド２によって支持され、一端側でネジリスプライン４１ａを介してドリブンギヤ４３（ホイール）と係合している。ドリブンギヤ４３は複列ボールベアリング４４によって回転自在に支持され、アクセルモータ４５の出力軸に固着したドライブギヤ４６（ウォーム）と噛合する。
【００４５】
アクセルモータ４５は、アクセル変化（アクセル開度や加速・減速方向など）に対応してその出力軸が回転し、その回転はドライブギヤ４６およびドリブンギヤ４３を介して、アクセルシャフト４１のスライド運動に変換される。この例ではアクセルモータ４５はシリンダ軸線方向に沿って配置され、シリンダヘッドカバー２ａによって覆われている。
なお、たとえば自動二輪車の場合にあっては、アクセルグリップの回転操作量をアクセルモータ４５の出力軸の回転量に対応させるようにしてもよい。また、アクセルモータ４５を駆動する際、そのときの走行状況（出力）に合うようにコントローラ（図示せず）によって駆動制御されるようになっている。
【００４６】
アクセルフォーク４２は、ベアリング４７を介してカム１３の端部に回転自在に装着されたフォークガイド４８と係合する。これによりアクセルシャフト４１がその軸方向にスライドするのに連動もしくは同期して、カム１３がカムシャフト１１に沿ってスライドする。
【００４７】
バルブ休止ユニット５０において、２つの吸気バルブ３１の一方を休止させるように構成されたタペットストッパ５１（ストッパ部材）と、カムシャフト１１と平行に配置されタペットストッパ５１を支持する回転シャフト５２と、回転シャフト５２を回転駆動する駆動装置５３とを含んでいる。タペットストッパ５１は概略Ｌ字状に形成され、回転シャフト５２と一体回転するようになっている。駆動装置５３は典型的には油圧シリンダ装置により構成され、そのピストンロッド５３ａが回転シャフト５２に固着する揺動アーム５４と連結している。
【００４８】
駆動装置５３が回転シャフト５２を回転させると、タペットストッパ５１がタペット芯材２３の腕部２３ｂ（休止すべき吸気バルブ３１側）と当接して、その腕部２３ｂ、したがって押圧部２３ｃの動きを規制する。これにより、一方の吸気バルブ３１を「０」リフト状態すなわち休止させることができる。
【００４９】
バルブ休止ユニット５０は特にエンジン低速回転域において燃焼室内に吸気スワール流を生成させるために有効であり、つまりエンジン低速時においてはタペットストッパ５１がタペット芯材２３の一端側の支点となり、その他端側の押圧部２３ｃのみが吸気バルブ３１を押し下げ、すなわちリフトさせ、これによりスワール流を生成することができる。
【００５０】
ここで、カムシャフト１１の他端には位相センサユニット６０が設けられている。位相センサユニット６０は、カムシャフト１１の他端に植設されたピン６１とこのピン６１を検出して出力信号を得る位相センサ６２を含んでいる。
【００５１】
上記構成において、アクセルグリップ（もしくはアクセルペダル）を操作するとアクセルモータ４５が作動し、その出力軸の回転によりアクセルシャフト４１がスライドする。たとえば、エンジン低速時には図４に示されるようにタペット２１はカム１３に対して、カム高さの低い部位に当接している。この状態で加速、すなわちアクセルを開くと、アクセルモータ４５の作動によりドリブンギヤ４３が回転して、アクセルシャフト４１は図中、右方にスライドする。カム１３はアクセルフォーク４２を介して、アクセルシャフト４１の動きに連動してカムシャフト１３に沿って、同様に図中、右方にスライドする。なお、このときカム１３のスライド量や速度は、アクセルの開度および開く速さに対応している。カム１３のスライドによりタペット２１は次第に、カム高さの高い部位に当接し、これにより図９に示されるリフト特性に従ってバルブリフト量が増大する。一方、減速時にはアクセルを戻すことで、上記とは逆の動作でバルブリフト量を減少させる。
【００５２】
ここで、上述した本発明の動弁装置あるいは内燃機関において特に、まず３次元のカム１３をカムシャフト１１上でその軸方向にスライドさせる。これによりカム軸部のシリンダヘッド２の幅を狭くすることで、軽量化およびコンパクト化を図ることができる。また、カムシャフト１３の回転軸受（ベアリング１２）とカム１３のスライド軸受（ボールスプライン１１ａおよびボール１４）を別個にすることで、これら双方をころがり軸受で構成したことによりカム１３を極めて小さい力量で円滑に変位させることができる。
【００５３】
さらに、カム１３のスライド機構に加えて、カムタイミングの変更機構を付加することも可能である。この場合、たとえばスプロケット１５まわりに所謂、連続可変バルブタイミング機構（「ＶＶＴ機構」等と呼ばれている）を設けることで、装置の大型化やコストアップを伴わずに有効に行なうことができる。カムタイミングの変更には、カムシャフト１３自体がスライドしないため、位相センサユニット６０を効果的に使用することができる。
【００５４】
また、上述のようにカム１３のスライド軸受部をボールスプライン１１ａによるころがり軸受で構成することで、滑り抵抗の場合に比べてスライド抵抗を格段に小さくする。これによりアクセルモータ４５を小型化することができ、アクセル可変時の消費電力を小さくすることができる。ころがり軸受においては、滑り軸受の場合よりも軽度の潤滑でも焼き付き難い等の利点がある。
【００５５】
また、１つのアクセルシャフト４１に固定した複数（気筒数分）のアクセルフォーク４２を介してカム１３をスライドさせることで、すべてのカム１３を正確に同調させることができ、複数の気筒のバルブを同調制御することができる。また、気筒ごとに単一のカム１３を設けることにより、カム幅（カムシャフト方向）を大きく確保することができ、バルブリフトカーブを形成するカム１３の傾斜角度を緩く設定可能となる。これによりカム１３のスライド荷重を小さくして、この点でもアクセルモータ４５を小型化するとともに、高い精度のアクセルワークを実現することができる。
【００５６】
また、アクセルフォーク４２とカム１３をベアリング４７を介して回転自在に結合することで、カム１３の高回転域まで回転部の焼付きを防止することができる。加えて、回転部の回転抵抗を小さくすることで動弁駆動の際に生じる機械的損失（メカロス）を減少させる。
【００５７】
また、タペット２１の外周接触面を曲面状に形成し、摺動および回転自在にバルブステム軸方向にストローク可能としたことで、カム１３とタペット２１をつねに点接触させる。これによりカム１３のカム高さ（バルブリフト量）、作用角およびタイミング等を含むカム特性を３次元マップ的に形成することができ、エンジン回転数およびトルクに最適なリフト特性を設定し、つまり低中速域でミラーサイクル化を自在に実現することができる。また、タペット２１とカム１３あるいはタペットシム３３との接触はころがり接触となっており、常に一点で接触しているわけではないため、耐磨耗性に優れ、耐久性を大幅に向上させることができる。それにより、エンジンの高回転化を有効に実現する。
【００５８】
また、タペット２１の中心軸上に自動調芯機能を持つタペット芯材２３を設けるとともに、タペットホルダ２４のガイド溝２４ａによりガイドし、タペット芯材２３の両端の押圧部２３ｃで２つの吸気バルブ３１をリフト可能にする。単一のタペット２１で２つのバルブをリフトすることで、タペット重量を軽くして高回転化とコンパクト化を図ることができる。この場合、タペット２１とカム１３あるいはタペットシム３３との接触は、ころがり接触となっているので耐磨耗性に優れる。さらに、各吸気バルブ３１のバルブステム３１ａにはその軸方向以外の荷重もしくは負荷が作用しないので、バルブガイド３２やタペットガイドの磨耗が僅少になり、実質的にバルブステム３１ａを小径にできるため高回転、高出力化に有利である。また、自動調芯機構をボール２２によるころがり軸受で構成したので、飛沫潤滑でも焼付きなく潤滑し得るため特別な潤滑油の圧送装置を不要とし、構造を簡素化するとともに耐久性を向上する。
【００５９】
また、バルブ休止ユニット５０はタペットストッパ５１によって一方の吸気バルブ３１を休止させることができる。このバルブ休止によりエンジンの低中速回転域において燃焼室内に吸気スワール流あるいはタンブル流を生成し、いわゆるリーンバーン化を可能にする。この場合、燃料の注入速度を速くすることで出力アップを図ることができる。
【００６０】
ここでバルブ休止時には、たとえば図４に示したように他方の吸気バルブ３１側の押圧部２３ｃは、タペットストッパ５１との当接部を支点として押し下げられる。両方の吸気バルブ３１をリフトさせる通常のバルブリフト量ｘに対して、バルブ休止時のバルブリフト量ｙとなり、すなわちリフト量は（ｙ／ｘ）倍に増大する。バルブ休止時には片ポートによる吸気となるから、そのこと自体では吸気抵抗が高くなるが、リフト量の増加により実効バルブ開口面積は拡大する。これによりバルブ休止のＯＮ／ＯＦＦ切替時におけるバルブ開口面積や吸気抵抗による吸気量の差を実質的になくし、あるいは僅少にしてスムースな切替を行なうことができる。
【００６１】
また、アクセルシャフトユニット４０において、アクセルモータ４５の出力はアクセルシャフト４１を介してアクセルフォーク４２に伝達される。この出力の伝達経路において、ドリブンギヤ４３およびドライブギヤ４６あるいはネジリスプライン４１ａによる伝達機構は逆方向の出力伝達、つまり従動のアクセルフォーク４２側から駆動側への伝達を規制する。これにより特にアクセル固定時にはアクセルモータ４５に電流を流さなくとも、アクセルフォーク４２したがってカム１３を確実に固定することができ、消費電力を少なくして節電効果がある。
【００６２】
さらに、排気バルブ側においてカムシャフト１１_Exと平行の中心軸を持つ円板状のタペット２１_Exが、バルブステム軸方向にストローク可能にガイドされる。かかる構成としたことで、直打式の円筒タペットよりも大幅に重量軽減し、高回転化が可能になる。また、タペット２１_Exはカム１３_Exあるいはタペットシム３３ところがり接触するので、耐久性が向上する。この場合、タペット２１_Ex外周の接触面以外の部位、すなわち中心軸付近の肉厚を薄く形成するとよい。これによりタペットガイドとの間の隙間を大きく確保することができ、潤滑油を入り易くすることで焼付きを有効に防止する上、軽量化を図ることでエンジンの高回転化を有効に実現する。
【００６３】
つぎに、本発明による第２の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。
図１０は本発明装置の要部側断面図、図１１は図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【００６４】
第２の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【００６５】
カム／カムシャフトユニット１０において、カムシャフト１１は、ベアリング１２を介してシリンダヘッド２に回転自在に支持されるが、この例ではシリンダヘッド２の外側寄りに配置される。また、すでに図９に示したような３次元カム構成諸元を有するカム１３を備え、このカム１３がボールスプライン１１ａを介してカムシャフト１１に沿って直線運動するようになっている。
【００６６】
タペットユニット２０において、この実施形態では特にスイングアーム式タペット（いわゆるロッカーアーム形式）が採用される。すなわち、カム１３とバルブユニット３０の間には、スイングアーム２５によって支持されるタペットローラ２６が配置される。また、スイングアーム２５の先端には、後述するスイングアームシャフトと平行に配置され、かつ回転自在に支持されたタペット２７を有する。
【００６７】
スイングアーム２５は、カムシャフト１１と平行配置されたスイングアームシャフト２８（揺動軸）により揺動可能に支持され、各気筒に１つのスイングアーム２５が設けられる。スイングアーム２５は図１２（図１０のＤ−Ｄ線断面）にも示されるように、スイングアームシャフト２８に対して嵌合結合し回転自在である。この例ではシリンダヘッド２の一部によってスイングアーム２５を位置決め固定するが、スイングアームシャフト２８の軸方向にスライド力が作用する側にはベアリング（ニードル・スラストベアリング）２９が装着される。なお、ベアリング２９と反対側にはスラストワッシャ２０１が装着される。また、スイングアームシャフト２８は中空構造とし、その中空内部に潤滑油路を形成してタペット２７等に注油することができる。
【００６８】
タペットローラ２６は、ボールベアリングとして構成され、その内輪に挿通するピン２０２を介してスイングアーム２５によって支持される。ピン２０２はスイングアーム２５に対して強圧入される。タペットローラ２６の外周面は典型的には円弧状（曲面状）に形成され、カム１３とは点接触するようになっている。
【００６９】
タペット２７は概略コ字状に形成され、そのコ字の両端の押圧部２７ａで２つのバルブ（タペットシム３３）と当接する。スイングアーム２５の先端にはタペット２７を支持するための軸部２５ａが突設されており、軸部２５ａによって軸支されたタペット２７を回転自在にしている。タペットシム３３と当接するタペット２７の先端（押圧部２７ａ）は、円弧状（曲面状）に形成され、タペットシム３３とは点接触する。
【００７０】
なお、本実施形態では排気側については、図１０あるいは図１３（図１０のＥ−Ｅ線断面）に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つタペットローラ２６_Exを有する。タペットローラ２６_Exはスイングアーム２５によって支持され、スイングアーム２５は、カムシャフト１１_Exと平行配置されたスイングアームシャフト２８_Exにより揺動可能に支持される。
【００７１】
バルブユニット３０は、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成である。したがって、各気筒ごとに吸気（ＩＮ）側および排気（ＥＸ）側にそれぞれ２つのバルブ（つまり４バルブ）を有している。
【００７２】
アクセルシャフトユニット４０において、その基本構成は実質的に第１の実施形態の場合と同様である。カムシャフト１１と平行に配置されたアクセルシャフト４１と、アクセルシャフト４１に固着するとともにカム１３に連結するアクセルフォーク４２を含んでいる。なお、この例ではアクセルシャフト４１は、カムシャフト１１よりも内側に配置され、それに対応してアクセルモータ４５もシリンダヘッドカバー２ａの略中央に配置される。
【００７３】
アクセルモータ４５は、アクセル変化に対応してその出力軸が回転し、その回転はドライブギヤ４６およびドリブンギヤ４３を介して、アクセルシャフト４１のスライド運動に変換される。アクセルモータ４５はシリンダ軸線方向に沿って配置され、シリンダヘッドカバー２ａによって覆われている。アクセルフォーク４２は、ベアリング４７を介してカム１３の端部に回転自在に装着されたフォークガイド４８と係合する。これによりアクセルシャフト４１がその軸方向にスライドするのに連動もしくは同期して、カム１３がカムシャフト１１に沿ってスライドする。
【００７４】
バルブ休止ユニット５０において、２つの吸気バルブ３１の一方を休止させるように構成されたタペットストッパ５１と、カムシャフト１１と平行に配置されタペットストッパ５１を支持する回転シャフト５２と、回転シャフト５２を回転駆動する駆動装置５３とを含んでいる。タペットストッパ５１は先端に概略鍵型のストッパ部５１ａが形成され、回転シャフト５２と一体回転するようになっている。駆動装置５３は典型的には油圧シリンダ装置により構成され、そのピストンロッド５３ａは、回転シャフト５２に固着する揺動アーム５４（バルブ休止レバー）と連結している。
【００７５】
この実施形態では特に、タペットストッパ５１のストッパ部５１ａは、図１０に示されるようにタペットローラ２６の中心軸（ピン２０２）に関して、カムシャフト１１とは反対側に配置される。
また、カムシャフト１１、アクセルシャフト４１および回転シャフト５２は、図１０のように一直線上に配置される。このように直線配置することで、製造、組付けに際して同一合せ面上に揃え、加工を容易化することができるとともに、ユニット類を部品のアッセンブリ状態でセット可能とする。
【００７６】
駆動装置５３が回転シャフト５２を回転させると、タペットストッパ５１がタペット２７の押圧部２７ａ（休止すべき吸気バルブ３１側）の基部と当接して、その押圧部２７ａの動きを規制する。これにより、一方の吸気バルブ３１を「０」リフト状態すなわち休止させることができる。なお、この場合バルブ休止時のバルブリフト量は図１２に示したように、両方の吸気バルブ３１をリフトさせる通常のバルブリフト量に対して、（ｙ／ｘ）倍に増大する。
【００７７】
ここで、カムシャフト１１の他端には位相センサユニット６０が設けられている。位相センサユニット６０は、カムシャフト１１の他端に植設されたピン６１とこのピン６１を検出して出力信号を得る位相センサ６２を含んでいる。
【００７８】
第２の実施形態による動弁装置において特に、カム１３とバルブユニット３０の間には、スイングアーム２５によって支持されるタペットローラ２６が配置される。このようにスイングアーム２５によって支持されるタペットローラ２６を介して、カム１３からバルブユニット３０へと力を伝達するロッカーアーム式であるため、従来の加工設備、技術をそのまま使うことができ実施に際して実現性が高く、製造コスト的にも極めて有利である。
【００７９】
この場合タペットローラ２６は、内部のボールのころがり抵抗だけで自由に回転するため、接触面の耐磨耗性を向上させることができる。また、スイングアーム２５あるいはタペットローラ２６をカムシャフト１１の軸方向にスライドさせる力に対して、すべてころがり摩擦で対抗するので機械的な損失を低減するとともに、耐久性を向上する。なお、このような機械的損失の低減効果は、ベアリング２９によっても得ることができる
【００８０】
また、タペットストッパ５１のストッパ部５１ａをタペットローラ２６の中心軸に関して、カムシャフト１１とは反対側に配置することにより、タペットストッパ５１をバルブ休止位置に移動させるとき、どの位置でもバルブリフトをなくする方向に力が作用することになる。そして小さな力でタペットストッパ５１を突出させ、リフト戻り時のみにタペットストッパ５１が突出するので、どのタイミングでも突出を開始することができる。
【００８１】
なお、タペットストッパ５１が完全に突出した時点でロックさせるロック機構を使用すれば、リフト時の力をそのロック機構で受けることができ、そのためのエネルギが不要になる。また、ロック機構を完全ロックではなく、油圧を上げる等の方法によりロックするようにすることで、その油圧でバルブ休止側も多少ストロークさせることができ、左右のリフト量を加減することができ、スワールあるいはタンブル流の量を調整することができる。
【００８２】
つぎに、本発明による第３の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。図１４は本発明装置の要部側断面図、図１５は図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【００８３】
第３の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【００８４】
本実施形態に係るカム／カムシャフトユニット１０、バルブユニット３０およびアクセルシャフトユニット４０については、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成である。なお、アクセルシャフトユニット４０において、アクセルモータ４５はシリンダ軸線方向に対して傾斜配置され、シリンダヘッドカバー２ａによって覆われている。
【００８５】
タペットユニット２０の基本構成は、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成であり、タペット２１はタペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持される。また、タペット芯材２３は基部２３ａと、基部２３ａから左右両側へ延びる腕部２３ｂと、各腕部２３ｂの端部に設けられた押圧部２３ｃと、を含んでいる。
【００８６】
特に本実施形態では図１５に示されるように、腕部２３ｂは押圧部２３ｃから外側へ突出し、後述するタペットストッパとの係合部として構成される。なお、この係合部は、押圧部２３ｃの一部を外側へ突出したものであってもよい。
【００８７】
なお、本実施形態では排気側については、図１４に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【００８８】
バルブ休止ユニット５０において、２つの吸気バルブ３１の一方を休止させるように構成されたタペットストッパ５１を有する。タペットストッパ５１は、カムシャフト１１と同軸に配置されボス５５によって回転自在に支持されている。２つのタペットストッパ５１は相互に、シャフト５６によって連結固定されており、同期作動するようになっている。駆動装置５３はそのピストンロッド５３ａがシャフト５６の端部５６ａに当接し、シャフト５６をカムシャフト１１のまわりに回動させる。なお、シリンダヘッド２には、このシャフト５６の回動を許容させるための開口２ｂが開設されている。タペットストッパ５１はまた、ストッパ部５１ａをタペット芯材２３側へ回動させる弾機手段としてのリターンスプリング５７により付勢されている。
【００８９】
タペットストッパ５１のストッパ部５１ａは概略鍔状に形成され、タペット芯材２３における押圧部２３ｃから外側へ突出した腕部２３ｂ（係合部）と係合するようになっている。ストッパ部５１ａの形態としては、「鎌」状もしくはＣ字状のフックの形態を有し、そのフックの内側で図１４のように腕部２３ｂと係合して該腕部２３ｂの支点となる。
【００９０】
本発明装置においてバルブ休止ユニット５０、とりわけタペットストッパ５１が円滑かつ適正に動作し、その効果を実効あらしめることが重要であるが、第３の実施形態による動弁装置では特に、複雑な機構もしくは構成を伴うことなく的確にバルブ休止を行なうようにする。
【００９１】
すなわち、タペットストッパ５１のストッパ部５１ａは、カム位相のどのタイミングからでもタペットシャフト（腕部２３ｂ）と係合し、その動きを規制することができる。常態では、駆動装置５３のピストンロッド５３ａが伸長して、シャフト５６を介してタペットストッパ５１を二点鎖線のようにタペット２１から退避させている。ピストンロッド５３ａが後退することで、リターンスプリング５７の弾力によりタペットストッパ５１のストッパ部５１ａは、タペットシャフト（腕部２３ｂの係合部）の側面に圧接する。このときストッパ部５１ａは、腕部２３ｂの上下ストロークと干渉することなく待機している。腕部２３ｂが上昇すると同時に、ストッパ部５１ａはリターンスプリング５７の弾力によって腕部２３ｂと係合し（その一部は腕部２３ｂの下側に進入する）、これにより休止側のタペットシャフトを規制する。
【００９２】
このようにバルブ休止ユニット５０を作動させると、タペットストッパ５１はカムシャフト１３の１回転のなかで必ず、リターンスプリング５７の弾力で自動的にバルブを休止させることができる。この場合、カムタイミングを正確に検出することなく、しかも最大でもカム１回転という極めて短時間でバルブ休止動作を完了する。また、タペットストッパ５１をリターンスプリング５７の弾力で作動させるため、タペットシャフトに作用する負荷を実質的に小さくし、その磨耗あるいは破損等を防ぐことができる上、軽量化および高回転化を有効に実現する。
【００９３】
つぎに、本発明による第４の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。
図１６は本発明装置の要部側断面図、図１７は図１６のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【００９４】
第４の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【００９５】
本実施形態に係るカム／カムシャフトユニット１０、バルブユニット３０およびアクセルシャフトユニット４０については、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成である。
【００９６】
タペットユニット２０の基本構成は、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成であり、タペット２１はタペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持される。また、タペット芯材２３は基部２３ａと、基部２３ａから左右両側へ延びる腕部２３ｂと、各腕部２３ｂの端部に設けられた押圧部２３ｃと、を含んでいる。
【００９７】
特に本実施形態では図１７に示されるように、タペット芯材２３の押圧部２３ｃ（休止すべき吸気バルブ３１側）の外側面に、後述するタペットストッパとの係合部として構成される嵌合凹部２３ｄを有する。
【００９８】
なお、本実施形態では排気側については、図１６に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【００９９】
バルブ休止ユニット５０において、２つの吸気バルブ３１の一方を休止させるように構成されたタペットストッパ５１を有する。タペットストッパ５１は、シリンダヘッド２に形成されたガイド孔２ｃに内挿され、カムシャフト１１と平行にスライド可能である。タペットストッパ５１の一端にはタペット芯材２３の嵌合凹部２３ｄに係合可能な球状のストッパ部５１ａを有し、また他端には後述するフォークが係合するフォークガイド５８が取り付けられている。ガイド孔２ｃには、ストッパ部５１ａをタペット芯材２３の嵌合凹部２３ｄ側へ付勢するリターンスプリング５９が装着されている。
【０１００】
駆動装置５３は、カムシャフト１１と平行に配置され、タペットストッパ５１を駆動（後退駆動）するための駆動シャフト５０１を進退させる。駆動シャフト５０１にはフォーク５０２が結合しており、このフォーク５０２はタペットストッパ５１のフォークガイド５８と係合する。２つのタペットストッパ５１は相互に、駆動シャフト５０１によって連結されており、同期作動するようになっている。
【０１０１】
第４の実施形態による動弁装置では特に、バルブ休止ユニット５０はタペットストッパ５１によって一方の吸気バルブ３１を休止させる際、タペット芯材２３の押圧部２３ｃの側面に設けられた嵌合凹部２３ｄに嵌入する。このように嵌入するタペットストッパ５１を支点として、他方の吸気バルブ３１側の押圧部２３ｃが押し下げられる。この場合、駆動シャフト５０１を図１７のように伸長させて、タペットストッパ５１がリターンスプリング５９の弾力によって嵌合凹部２３ｄに嵌入し、また駆動シャフト５０１を引っ込めてタペットストッパ５１が嵌合凹部２３ｄから離脱する。
【０１０２】
タペットストッパ５１は典型的には球状であるため、押圧部２３ｃに対する支点として円滑かつ適正に機能する。かかる球状支点の位置はシリンダヘッド２の穴加工ピッチの精度で決定されるため、カム軸に対する精度を出し易くしている。また、バルブ休止ユニット５０の構成を簡素化することで、軽量化を図るとともに安価にすることができる。タペットストッパ５１による支点位置の自由度が高いため、バルブリフト量の比率（ｙ／ｘ）を比較的自由に設定することができ、たとえばバルブステム３１ａの中心上に設定することで、ｙ／ｘ＝２とすることが可能である。
【０１０３】
ここで、図１８は第４の実施形態におけるタペットユニット２０の変形例を示している。この例ではカム１３に接触し、アウタレースとインナレースとこれらの間に介在するボールを含むタペットローラ２０３を有する。このタペットローラ２０３は、タペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持される。タペットローラ２０３のインナレースにホルダ部２０４が圧入され、このホルダ部２０４に軸支されるピン２０５には、ニードルベアリング２０６を介して天秤状腕部２０７が揺動可能に保持される。
【０１０４】
天秤状腕部２０７の両端には、タペットシム３３と当接する押圧部２０７ａが設けられるとともに、その外側面にタペットストッパ５１との係合部として構成された嵌合凹部２０７ｂを有する。タペットホルダ２４の内部は、タペットローラ２０３を外形に整合する空間として形成されている。また、天秤状腕部２０７は、タペットホルダ２４のガイド溝２４ａに対する摺動部が摺接ガイドされるようになっており（図１８、斜線部参照）、これにより天秤状腕部２０７の回り止めが構成される。
【０１０５】
タペットローラ２０３の中心と同一線上にピン２０５が配置されるため、天秤状腕部２０７はタペットストッパ５１によって規制されていないときには、カムシャフト１１と平行を保ったまま上下動する。また、タペットストッパ５１によって規制されているときには、嵌合凹部２０７ｂを支点として揺動可能となる。
【０１０６】
また、この変形例においてはタペットローラ２０３および天秤状腕部２０７ともころがり軸受で構成しているため、動弁駆動の際の機械的損失や磨耗等を減少させる。タペットローラ２０３自体の側面はタペットホルダ２４と直接接触しないため、接触抵抗がなくスムースに作動し、カム１３との接触部の滑りを防止することができ、寿命が向上する。また、ピン２０５に対し天秤状腕部２０７をバルブユニット側にオフセット配置することができ（図１８、ｃ−ｃ断面参照）、タペットホルダ２４におけるカム１３側のガイド部肉厚を厚く確保可能にし、これによりガイド部の剛性を強化することにより機械的歪みをなくし、円滑作動を保証することができる。
【０１０７】
さらに、自動調芯軸受方式よりも製作が容易であり、タペットローラ２０３の径を大きくすることができるため寿命を向上するとともに、タペットシム３３およびカム１３間の距離を実質的に短くすることができるのでシリンダヘッド高さを低くし、また部品点数が少なく組付けを容易化することが可能である。さらに天秤状腕部２０７の回り止めが構成されているため、タペット部（押圧部２０７ａ）を円板状にしないで済み、軽量化を測ることができる。
【０１０８】
さらに図１９および図２０は、第４の実施形態における別の変形例を示している。図１９は本発明装置の要部側断面図、図２０はこの実施形態に係るアクセルシャフトユニット４０まわりを示す図１９のＨ矢視図である。前述の実施形態ではアクセルシャフトユニット４０におけるアクセルモータ４５は、典型的にはシリンダヘッド２のシリンダヘッドカバー２ａの上面と直交して配置（シリンダ軸線方向に沿って配置）されたが、この例ではシリンダヘッドカバー２ａの上面と平行に吸気（Ｉｎ）側に配置したものである。
【０１０９】
このアクセルシャフトユニット４０において、カムシャフト１１と平行に配置されたアクセルシャフト４１と、アクセルシャフト４１に固着するとともにカム１３に連結するアクセルフォーク４２を含んでいる。アクセルシャフト４１はその軸方向にスライド可能にシリンダヘッド２（もしくはシリンダヘッドカバー２ａ）によって支持され、後述するラック＆ピニオン機構４９を介してドリブンギヤ４３（たとえば、平歯車であってよい）と係合している。ドリブンギヤ４３はシリンダヘッド２に回転自在に支持され、アクセルモータ４５の出力軸に固着したドライブギヤ４６（平歯車）と噛合する。
【０１１０】
この例ではドリブンギヤ４３およびアクセルモータ４５の中心軸は、アクセルシャフト４１と直交して配置される。ラック＆ピニオン機構４９は、アクセルシャフト４１の一部に形成されたラック４０１とドリブンギヤ４３の軸部に形成されたピニオン４０２を含む。ラック４０１は少なくともカム１３のスライドストローク分の長さを有するが、アクセルシャフト４１と別体構成のものを付設固定したものであってもよい。また、ピニオン４０２についても、ドリブンギヤ４３と別体構成のものを付設固定したものでもよい。
【０１１１】
アクセルモータ４５の回転はドライブギヤ４６およびドリブンギヤ４３を介して、さらにラック＆ピニオン機構４９を介して、アクセルシャフト４１のスライド運動に変換される。そしてアクセルフォーク４２は、ベアリング４７を介してカム１３の端部に回転自在に装着されたフォークガイド４８と係合しており、これによりアクセルシャフト４１がその軸方向にスライドするのに連動もしくは同期して、カム１３がカムシャフト１１に沿ってスライドする。
【０１１２】
この例では特に上述のようにアクセルモータ４５をシリンダヘッドカバー２ａの上面と平行に配置することにより、アクセルモータ４５部分がエンジン上方へ突出するのを抑制する。このようにエンジンが嵩だかになるのを防ぐことで全体としてコンパクト化を図ることができる。
【０１１３】
つぎに、本発明による第５の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。
図２１は本発明装置の要部側断面図、図２２は図２１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【０１１４】
第５の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【０１１５】
本実施形態に係るカム／カムシャフトユニット１０、バルブユニット３０およびアクセルシャフトユニット４０については、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成である。
【０１１６】
タペットユニット２０において、カム１３に接触するようにピン２０９に支持されたタペットローラ２０８を有する。ピン２０９はカムシャフト１１とは平行に、後述するスライダ２１０に固定されており、ニードルベアリング２１１を介してタペットローラ２０８を回転自在に支持する。なお、タペットローラ２０８はピン２０９の軸方向にはスライドしないように、スライダ２１０の内側に配置される。スライダ２１０は矩形の断面形状を持ち、タペットホルダ２４に形成されたガイド孔２４ｂにスライド可能に嵌合する（図２３（Ａ）、摺動ガイド：斜線部参照）。ガイド孔２４ｂはバルブステムの軸方向に沿って形成されており、これによりタペットローラ２０８は、スライダ２１０を介してタペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持され、バルブステムの軸方向にのみ移動可能となる。
【０１１７】
スライダ２１０の下部にはピン２０９と直交してピン２１２が軸支され、このピン２１２にニードルベアリング２１３を介して天秤状腕部２１４（スイングアーム）が揺動可能に保持される。天秤状腕部２１４の両端には、タペットシム３３と当接する押圧部２１４ａが設けられるとともに、その外側面にタペットストッパ５１との係合部として構成された嵌合凹部２１４ｂを有する。
【０１１８】
この例では天秤状腕部２１４の揺動支点であるピン２１２は、タペットローラ２０８の中心（ピン２０９）に対して下方にオフセットして配置される。このようにオフセットすることにより、天秤状腕部２１４は図２２に示されるように下方に凸に湾曲した形態となっている。天秤状腕部２１４はタペットストッパ５１によって規制されていないときには、カムシャフト１１と平行を保ったまま上下動する。また、タペットストッパ５１によって規制されているときには、嵌合凹部２１４ｂを支点として揺動可能となる。
【０１１９】
なお、本実施形態では排気側については、図２１に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【０１２０】
バルブ休止ユニット５０の基本構成は、実質的に第４の実施形態の場合と同様の構成であり、２つの吸気バルブ３１の一方を休止させるように構成されたタペットストッパ５１を有する。タペットストッパ５１は、シリンダヘッド２に形成されたガイド孔２ｃに内挿され、カムシャフト１１と平行にスライド可能である。タペットストッパ５１の一端には天秤状腕部２１４の嵌合凹部２１４ｂに係合可能な球状のストッパ部５１ａを有し、また他端には後述するフォークが係合するフォークガイド５８が取り付けられている。ガイド孔２ｃには、ストッパ部５１ａを天秤状腕部２１４の嵌合凹部２１４ｂ側へ付勢するリターンスプリング５９が装着されている。
【０１２１】
駆動装置５３は、カムシャフト１１と平行に配置され、タペットストッパ５１を駆動（後退駆動）するための駆動シャフト５０１を進退させる。駆動シャフト５０１にはフォーク５０２が結合しており、このフォーク５０２はタペットストッパ５１のフォークガイド５８と係合する。２つのタペットストッパ５１は相互に、駆動シャフト５０１によって連結されており、同期作動するようになっている。
【０１２２】
第５の実施形態による動弁装置では特に、上述のように天秤状腕部２１４は、タペットローラ２０８の中心に対して下方にオフセットして配置されるため、シリンダヘッド２の高さを低く抑えることができる。また、タペットユニット２０においてタペットローラ２０８および天秤状腕部２１４ともころ軸受で支持するため、コンパクトで負荷容量が大きく、飛沫潤滑でも適正かつ十分に潤滑することができる。この結果、タペットユニット２０をコンパクトかつ軽量で、安価に製作することができる。
【０１２３】
また、タペットローラ２０８はカム１３との接触において転動するだけであるため、磨耗を減少して高寿命化を図ることができる。天秤状腕部２１４の回転防止手段を特に設けなくとも、それを支持するスライダ２１０自体がタペットホルダ２４のガイド孔２４ｂによってスライドガイドされるので、作動時の抵抗が小さく、天秤状腕部２１４およびタペットホルダ２４間の磨耗がなくなる。さらに、タペットローラ２０８とタペットホルダ２４との接触部分をなくすることで、タペットローラ２０８の磨耗を防ぐことができる。
【０１２４】
また、タペットホルダ２４に対してタペットローラ２０８が直接接触せず、スライダ２１０の外周部がタペットホルダ２４のガイド孔２４ｂと接触するだけである。これにより、カム１３の傾斜面によりスライダ２１０に発生するスラスト力のみが摩擦荷重としてタペットホルダ２４に作用し、磨耗を減少するとともにタペットローラ２０８の円滑作動を保証する。また、カム１３の傾斜面からのスラスト力を受けるタペットホルダ２４のガイド長を長くすることで、そのときの荷重による面圧を実質的に低下させることができる。
【０１２５】
つぎに、本発明による第６の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。
図２４は本発明装置の要部側断面図、図２５は図２４のＫ−Ｋ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【０１２６】
第６の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【０１２７】
本実施形態に係るタペットユニット２０、バルブユニット３０およびバルブ休止ユニット５０ついては、実質的に第４の実施形態の場合と同様の構成である。
【０１２８】
カム／カムシャフトユニット１０において、カムシャフト１１は、ベアリング１２を介してシリンダヘッド２に回転自在に支持される。カムシャフト１１にはその軸方向に後述するカム１３がスライド可能に装着されるが、この例ではカムシャフト１１はたとえば３条のボールスプライン１１ａを有し、そのガイドによってボール１４を介してカム１３が直線運動するようになっている。
【０１２９】
特にこの実施形態では、カムシャフト１１は中空構造とし、その中空内部を構成する内孔１１ｂには、潤滑油路が形成されるとともに後述するようにアクセルシャフト４１が同軸に内挿する。また、このアクセルシャフト４１にはカム１３が一体的に結合し、両者が連動するようになっている。
【０１３０】
なお、本実施形態では排気側については、図２４に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【０１３１】
つぎに、アクセルシャフトユニット４０において、カムシャフト１１のスプロケット１５とは反対側端部に回転スリーブ４０３が、ベアリング４０４を介してシリンダヘッド２に回転自在に装着されている。回転スリーブ４０３の外周にはドリブンギヤ４３（ホイール）が設けられ、このドリブンギヤ４３にはドライブギヤ４６（ウォーム）が噛合する。ドリブンギヤ４３は、アクセルモータ４５によって回転駆動されるようになっている。なお、この例ではアクセルモータ４５はカムシャフト１１に直交し、かつシリンダヘッドカバー２ａの上面と平行に配置される。
【０１３２】
回転スリーブ４０３の内周にはネジリスプライン４０３ａが形成されており、このネジリスプライン４０３ａと係合するスライダ４０５が回転スリーブ４０３の内部にスライド可能に装着される。スライダ４０５にはガイドピン４０６が植設されており、このガイドピン４０６は、カムシャフト１１の軸方向に沿って形成されたガイド溝４０７と係合する。これによりスライダ４０５は、回転スリーブ４０３の回転によってネジリスプライン４０３ａを介して、回転することなくカムシャフト１１の軸方向にスライドすることができる。
【０１３３】
カムシャフト１１の内孔１１ｂに内挿されたアクセルシャフト４１の一端は、ベアリング４０８を介してスライダ４０５に支持結合される。これよりアクセルシャフト４１はスライダ４０５と一体的にスライド可能である。また、アクセルシャフト４１とカム１３はピン４０９によって一体的に結合しており、回転もスライドも一体的に行なわれる。ピン４０９は図２６（Ａ）にも示されるように、アクセルシャフト４１およびカム１３を直径方向に貫通し、その両端で抜止めリング４１０により固定される。また、カムシャフト１１には、ピン４０９がスライドするのを許容するための長孔１３ｃが形成され、その長孔１３ｃは少なくともカム１３のスライドストローク分の長さを有している。
【０１３４】
なお、カムシャフト１１の端部には位相センサユニット６０が設けられている。位相センサユニット６０は、カムシャフト１１の端部に植設されたピン６１とこのピン６１を検出して出力信号を得る位相センサ６２を含んでいる。
【０１３５】
上記構成において、アクセルグリップ（もしくはアクセルペダル）を操作するとアクセルモータ４５が作動し、アクセルモータ４５の作動によりドリブンギヤ４３、したがって回転スリーブ４０３が回転する。これによりアクセルシャフト４１はスライダ４０５により、たとえば図２５において右方にスライドする。カム１３はピン４０９を介して、アクセルシャフト４１の動きに連動してカムシャフト１１に沿って、同様に図中、右方にスライドする。カム１３のスライドによりタペット２１は次第に、カム高さの高い部位に当接し、これにより図９に示されるリフト特性に従ってバルブリフト量が増大する。
【０１３６】
第６の実施形態による動弁装置では特に、アクセルシャフト４１がカムシャフト１１に内挿され、これらが一体的に構成される。これによりアクセルシャフト４１をカムシャフト１１と別個に配置する必要がなくなり、その配置スペースを有効に減少させることができる。したがって、シリンダヘッド２の内部空間を小さくすることにより、コンパクト化と軽量化を効果的に実現することができる。
【０１３７】
また、前述の実施形態で説明したアクセルフォーク４２あるいはフォークガイド４８等の部材を用いず、その代わりにピン４０９あるいは抜止めリング４１０を追加するだけで済むため、構成の簡素化により重量、コストを大幅に減少することができる。さらに、カム１３ごとに必要だったベアリング４７に替えて、アクセルシャフト４１の一端にベアリング４０８一個を設け、使用するベアリングを省略することで、この点でも重量、コストを大幅に減少する。また、アクセルシャフト４１には軸方向荷重だけで、曲げモーメントが作用しないため、そのシャフト径を実質的に細くすることができ、軽量化に貢献するとともにメカロスを減少させることができる。
【０１３８】
また、アクセルシャフト４１をスライドさせる駆動力発生装置（すなわち、スライダ４０５）をアクセルシャフト４１と同軸配置したことにより、上記と同様にコンパクト化と軽量化、コスト低減を図ることができる。アクセルシャフト４１とカム１３、およびカムシャフト１１とカム１３の位相固定をピン４０９によって行なうことで、これらの部材の加工が簡単になり、コストダウンを図ることができる。
【０１３９】
ここで、図２７および図２８は、第６の実施形態における変形例を示している。この例の基本構成は、実質的に第６の実施形態の場合と同様である。すなわち、カムシャフト１１は中空構造とし、その中空内部を構成する内孔１１ｂには、潤滑油路が形成されるとともにアクセルシャフト４１が同軸に内挿する。そして、アクセルシャフト４１にはカム１３が一体的に結合し、両者が連動するようになっている。
【０１４０】
特にこの例ではアクセルシャフト４１とカム１３は、２本のピン４０９Ａおよび４０９Ｂによって一体的に結合している。これらのピン４０９Ａ，４０９Ｂはカム１３の両端部に配置されるとともに、図２８にも示されるように回転ローラ４１１を介して長孔１３ｃをスライドするようになっている。また、ピン４０９Ａ，４０９Ｂは、アクセルシャフト４１およびカム１３を直径方向に貫通し、その両端で抜止めリング４１０により固定される。
【０１４１】
また、カム１３のスライド軸受部をボールスプライン１１ａを用いずに、カム１３はカムシャフト１１にスライド自在に嵌合される。なお、アクセルシャフト４１には潤滑油路となる内孔４１ｂが形成されている。
【０１４２】
アクセルシャフト４１とカム１３を２本のピン４０９Ａおよび４０９Ｂによって一体的に結合することで、アクセルシャフト４１とカム１３、およびカムシャフト１１とカム１３をそれぞれ正確に位相固定し、カム１３をカムシャフト１１に沿って円滑かつ適正にスライドさせることができる。また、ボールスプライン１１ａ等を用いないため構成の簡素化により重量、コストを大幅に減少することができる。
【０１４３】
つぎに、本発明による第７の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。図２９は本発明装置の要部側断面図、図３０は図２９のＯ−Ｏ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【０１４４】
第７の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカム１３を変位させるカムシャフト変位ユニット４０Ａと、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【０１４５】
カム／カムシャフトユニット１０において、カムシャフト１１は、ベアリング１０２（この例では２つ割のニードルベアリングとする）を介してシリンダヘッド２に回転自在に支持される。カムシャフト１１の一端にボールスプライン１１ｃを有し、カムシャフト１１はボールスプライン１１ｃとボール１０３を介して、スプロケット１５に対してスライド可能かつ一体回転するように結合する。スプロケット１５はベアリング１０４を介して、シリンダヘッド２に回転自在に支持される。
【０１４６】
カム１３はいわゆる「３次元カム」として構成され、また各気筒に１つのカム１３が設けられるが、この例ではカムシャフト１１と一体形成される。したがって、カム１３はカムシャフト１１に対してスライド変位しない。本実施形態では後述するようにカム１３のカムシャフト１１の軸方向変位は、カムシャフト変位ユニット４０Ａによって行なわれる。つまりカムシャフト１１は、前述の各実施形態に係るアクセルシャフトの機能を兼備している。したがって、カム１３をカムシャフト１１と共にその軸方向に沿って移動させることにより、吸気バルブのリフト量、作用角およびリフトタイミングを無段階に可変制御することができる。
【０１４７】
なお、本実施形態におけるカム１３は、図９に示したような３次元カム構成諸元を有する。このようにカムシャフト１１と一体化させたカム１３は、専用のＮＣ加工機を使用して所望の形状に形成することができる。
【０１４８】
タペットユニット２０の基本構成は、実質的に第１あるいは第４の実施形態の場合と同様の構成であり、タペット２１はタペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持される。また、タペット芯材２３は基部２３ａと、基部２３ａから左右両側へ延びる腕部２３ｂと、各腕部２３ｂの端部に設けられた押圧部２３ｃと、を含んでいる。タペット芯材２３の押圧部２３ｃ（休止すべき吸気バルブ３１側）の外側面に、タペットストッパとの係合部として構成される嵌合凹部２３ｄを有する。
【０１４９】
この場合、タペット２１において、カム１３と接触する外周部が図３０に示されるように幅狭に形成されている。
【０１５０】
なお、本実施形態では排気側については、図２９に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【０１５１】
バルブユニット３０の構成は、実質的に第１の実施形態の場合と同様である。それぞれのバルブステム３１ａがバルブガイド３２によってガイドされる２つの吸気バルブ３１を含み、各バルブステム３１ａの端部には、タペット芯材２３の押圧部２３ｃと当接するタペットシム３３を有する。バルブリテーナ３４とスプリングシート３５の間にバルブスプリング３６が装着される。
【０１５２】
さて、本実施形態ではカム１３を変位させるカムシャフト変位ユニット４０Ａを有している。このカムシャフト変位ユニット４０Ａにおいて、カムシャフト１１のスプロケット１５とは反対側端部にはベアリング４１３（アンギュラボールベアリングとする）を介して、スライダ４１２が装着されている。このスライダ４１２は、カムシャフト１１に対しては相対回転自在であるが、ガイドピン４１４によりカムシャフト１１の軸方向にスライドガイドされる。スライダ４１２をガイドピン４１４に沿ってスライドさせることにより、カムシャフト１１、したがってカム１３を変位させることができる。
【０１５３】
この例ではアクセルモータ４５は、典型的にはシリンダヘッド２のシリンダヘッドカバー２ａの上面と平行に吸気（Ｉｎ）側に配置される。ドリブンギヤ４３（平歯車）はベアリング４１５を介して、シリンダヘッド２に回転自在に支持され、アクセルモータ４５の出力軸に固着したドライブギヤ４６（平歯車）と噛合する。ドリブンギヤ４３のボス部内側には、ネジリスプライン４１６が形成されており、このネジリスプライン４１６と係合するスライダ４１２が、該ボス部の内部でスライド可能になっている。
【０１５４】
バルブ休止ユニット５０の構成は、実質的に第４の実施形態の場合と同様であってよい。この例ではタペットストッパ５１は、シリンダヘッド２のガイド孔２ｃに装着されたホルダ５０３に内挿され、カムシャフト１１と平行にスライド可能である。タペットストッパ５１の一端にはタペット芯材２３の嵌合凹部２３ｄに係合可能な球状のストッパ部５１ａを有し、また他端には後述するフォークが係合するフォークガイド５８が取り付けられている。ホルダ５０３には、ストッパ部５１ａをタペット芯材２３の嵌合凹部２３ｄ側へ付勢するリターンスプリング５９が装着されている。
【０１５５】
なお、この実施形態では図３０に示されるように、タペットストッパ５１は、第４の実施形態の場合とは反対方向からタペット芯材２３の嵌合凹部２３ｄに係合するようになっている。
【０１５６】
上記構成において、アクセルモータ４５の作動によりドリブンギヤ４３が回転すると、ネジリスプライン４１６を介してスライダ４１２がスライドする。この場合カムシャフト１１自体は、スライダ４１２に対して回転自在である。カムシャフト１１は回転しながらスライダ４１２により、たとえば図３０において右方にスライドする。カム１３はカムシャフト１１と一体に図中、右方にスライドする。カム１３のスライドによりタペット２１は次第に、カム高さの高い部位に当接し、これにより図９に示されるリフト特性に従ってバルブリフト量が増大する。
【０１５７】
第７の実施形態による動弁装置では特に、カム１３およびカムシャフト１１が一体形成されるとともに、カムシャフト１１にアクセルシャフトの機能を持たせることで、極めてコンパクトな構成を実現することができる。
【０１５８】
カムシャフト１１の一端側ではスプロケット１５に対してスライド可能とし、また他端側にカムシャフト変位ユニット４０Ａを配置する。ところで、カムシャフト１１にアクセルシャフトの機能を持たせ、微妙な制御を行なうにはカム１３の３次元マップを細かく設定する必要があり、その分ストロークが増加する。その場合スプロケット１５の外側に大きな油圧装置が必要になり、この油圧装置側が出っ張ってエンジンの左右幅が大きく相違してしまう。特にエンジンの左右重心バランスが重要になる２輪車にあっては、そのことが問題となる。本発明ではスプロケット１５とは反対側にカムシャフト変位ユニット４０Ａを配置することで、左右幅のバランスのとれたエンジンとすることができる。
【０１５９】
また、スプロケット１５側にアクセルシャフトユニットが配置されない。これによりカムシャフト１１およびスプロケット１５をボールスプライン１１ｃにより回転方向に固定し、スライド可能に構成する。このようにスライド抵抗の小さい構造を配置するスペースを確保することができる。また、カムシャフト変位ユニット４０Ａは、カムシャフト１１をスライドさせるための専用装置として構成することができるため、スライドおよび回転抵抗とも格段に小さくすることが可能である。
【０１６０】
また、シリンダヘッド２に対するカムシャフト１１の軸受をニードルベアリング１０２とすることで、スラスト抵抗を極小にして小さな駆動力でカムシャフト１１をスライド駆動することができる。これにより油圧装置を用いることなく、モータによってアクセルコントロールを行ない、コストおよび重量の低減を図ることができる。
【０１６１】
また、スライダ４１２の回転止めとしてのガイドピン４１４は、ネジリスプライン４１６の内径領域に配置される。このようにアクセルモータ４５の回転をスライドに変換するスライドガイドをスライダ４１２の幅内に収納し、エンジン幅を実質的に小さくすることができ、この点でもエンジンのコンパクト化を図ることができる。
【０１６２】
また、３次元のカム１３間の軸受を２つ割のニードルベアリングまたはローラベアリングとすることで、軸受半径をカム１３の最大リフト半径よりも小さくする。これによりカム１３間の軸受径を小径化し、重量およびコストを低減する。この場合、２つ割のニードルベアリングとしても、カムシャフト１１の回転数はエンジン回転数の１／２であるから、２つ割でなくカム山最大リフト半径が通るベアリングと同等の許容回転数を保証することができる。
【０１６３】
さらに、ベアリング４１３をアンギュラボールベアリングとする。３次元のカム１３のテーパ部により発生するスラスト力はつねに、一方向であるから、スラスト負荷に強いアンギュラボールベアリングを１つ採用することで、ベアリングの小型化とエンジン幅の減少を図ることができる。
【０１６４】
つぎに、本発明による第８の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。
図３１は本発明装置の要部側断面図、図３２は図３１のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【０１６５】
第８の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【０１６６】
本実施形態に係るカムシャフトユニット１０、タペットユニット２０、バルブユニット３０およびバルブ休止ユニット５０については、実質的に第４の実施形態の場合と同様の構成である。
【０１６７】
なお、本実施形態では排気側については、図３１に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【０１６８】
この実施形態では、図３２に示されるように２つの気筒に対して共通のカムシャフト１１が配置構成され、各気筒に配設されたカム１３Ａ，１３Ｂが、気筒ごとに構成された別個のスライド駆動機構によって、カムシャフト１１に沿ってスライドするようにしたものである。この場合、アクセルシャフトユニット４０がスライド駆動機構として機能する。
【０１６９】
アクセルシャフトユニット４０において、カムシャフト１１と平行に配置されたアクセルシャフト４１と、アクセルシャフト４１に固着するとともにカム１３Ａに連結するアクセルフォーク４２Ａと、アクセルシャフト４１に回転およびスライド自在に支持されるとともにカム１３Ｂに連結するアクセルフォーク４２Ｂとを含んでいる。アクセルシャフト４１はその軸方向にスライド可能にシリンダヘッド２によって支持され、一端側でネジリスプライン４１ａを介してドリブンギヤ４３と係合している。そして、２つのカム１３Ａ，１３Ｂに対する共通のスライド駆動軸として作用する。
【０１７０】
ドリブンギヤ４３は複列ボールベアリング４４によって回転自在に支持され、アクセルモータ４５Ａの出力軸に固着したドライブギヤ４６と噛合する。一方、アクセルフォーク４２Ｂは、アクセルシャフト４１の軸方向に配置されたラック４１７と一体化している。ラック４１７はたとえば円筒スリーブ状の一部に、アクセルモータ４５Ｂの出力軸に固着したドライブギヤ４１８と噛合する歯が形成されていて、アクセルシャフト４１に回転およびスライド自在に支持される。
【０１７１】
アクセルフォーク４２Ａ、したがってカム１３Ａは、アクセルモータ４５Ａの駆動力によってカムシャフト１１に沿ってスライドする。アクセルフォーク４２Ｂ、したがってカム１３Ｂは、アクセルモータ４５Ｂの駆動力によってカムシャフト１１に沿ってスライドする。このように本実施形態では２つの気筒に対して、それぞれのバルブを別個の駆動系で可変制御するものである。たとえば、カム１３Ａが配設されている側を常時爆発気筒とし、カム１３Ｂが配設されている側を休止気筒とすることで、気筒単位で休止させることができる。このように言わば、「可変気筒化」を図ることにより必要とする出力に最適な排気量を確保することができ、燃焼効率の良い範囲（空燃比、吸気量、点火時期等の燃焼条件）を使用することで燃費が向上する。
【０１７２】
可変気筒化に加えて、常時爆発気筒においては３次元カムを使って０〜最大リフト量の範囲でバルブの可変制御を行なうことで、効率の良い範囲を大幅に拡大することができる。この場合、３次元カムであるから、無リフトから最大リフトまでの間をスムーズに連続的に繋げることができ、エンジン出力特性カーブを極めて滑らかに設定することができる。
【０１７３】
また、２つのカム１３Ａ，１３Ｂをスライド駆動するアクセルフォーク４２Ａ，Ｂを、共通のアクセルシャフト４１に沿って移動させるようにしたことで、構造の簡素が図られている。これにより軽量化を図るとともに、コストを低減することができる上、シリンダヘッド２まわりをコンパクト化することができる。
【０１７４】
つぎに、本発明による第９の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。図３３は本発明装置の要部側断面図、図３４は図３３のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側に適用した例とするが、これに加えて排気側に適用することもできる。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【０１７５】
第９の実施形態による動弁装置は、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、この例では吸気制御するバルブユニット３０と、アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０とを含んでいる。
これらのうち第１の実施形態と基本的に同一のものについては、適宜その説明を省略もしくは簡略化するものとする。
【０１７６】
本実施形態に係るカム／カムシャフトユニット１０およびアクセルシャフトユニット４０については、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成である。
また、この実施形態では特に、バルブを休止させるバルブ休止ユニット５０自体は含んでいないが、後述するようにバルブユニット３０はこれと実質的に同等の機能を有するように構成されている。
【０１７７】
タペットユニット２０の基本構成は、実質的に第１の実施形態の場合と同様の構成であり、タペット２１はタペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持される。また、タペット芯材２３は基部２３ａと、基部２３ａから左右両側へ延びる腕部２３ｂと、各腕部２３ｂの端部に設けられた押圧部２３ｃと、を含んでいる。
【０１７８】
特に本実施形態では図３４に示されるように、タペット２１の外周面におけるカム１３のカム部１３ａとは反対側の非接触部（図３４、二点鎖線図示部）は縮径されている。カム１３がタペット２１に対して接触移動する際、この非接触部はカム部１３ａと接触しないため縮径しても差し支えなく、このように縮径することでタペット２１の軽量化を図る。
【０１７９】
また、タペット芯材２３は腕部２３ｂの長手方向に軸中心に沿って、タペット２１の素材よりも軽量な合成樹脂または金属（軽量部２３ｅ）が埋設されている。このようにタペット芯材２３をタペット２１に対して重量調整することにより、共振するのを防止することができる。
【０１８０】
なお、本実施形態では排気側については、図３３に示されるように平板状のカム１３_Ex（平面カム）とこれに当接する接触平面を持つ円板状のタペット２１_Exを有する。
【０１８１】
バルブユニット３０において、それぞれのバルブステム３１ａがバルブガイド３２によってガイドされる２つの吸気バルブ３１を含んでいる。また、各バルブステム３１ａの端部には、タペット芯材２３の押圧部２３ｃと当接するタペットシム３３を有し、バルブリテーナ３４とスプリングシート３５の間にバルブスプリング３６が装着される。
【０１８２】
特に本実施形態では図３４に示されるように、一方の吸気バルブ３１（右側）のバルブスプリング３６_Rのばね定数が、他方の吸気バルブ３１（左側）のバルブスプリング３６_Lのばね定数よりも小さく設定される。この場合、たとえば図３５のようにバルブリフト量が小さいほど荷重の差が顕著に現れ、すなわち低速回転域において左右の吸気バルブ３１のバルブリフト量の差異を大きくすることができる。
【０１８３】
また上記の場合、図３６に示されるように左右の吸気バルブ３１により開閉される吸気ポート３_Lおよび３_Rは、バルブリフト量が小さい方の吸気バルブ３１（右側）側に偏倚して配置される。このように吸気ポート３_Lおよび３_Rをバルブ低リフト側に傾斜配置する。
【０１８４】
第９の実施形態による動弁装置において特に、一方の吸気バルブ３１（右側）のバルブスプリング３６_Rのばね定数が、他方の吸気バルブ３１（左側）のバルブスプリング３６_Lのばね定数よりも小さいため左右の吸気バルブ３１のバルブリフト量の差が生じる。したがって、エンジン低速回転域において実質的に左側の吸気バルブ３１のみが開き、燃焼室内で旋回流が生成され、これによりスワール流が生起可能である。
【０１８５】
エンジン回転数が高くなるに従って、バルブスプリング３６_Rおよびバルブスプリング３６_Lの圧縮変位が大きくなるのに伴い左右の吸気バルブ３１間のバルブリフト量の差が小さくなる（図３５）。したがって、最大リフト付近では２つの吸気バルブ３１ともバルブリフト量が大きくなり、そのときのバルブ開口面積に応じて大量の吸気量を確保することにより高出力特性が得られる。
【０１８６】
本実施形態では上述のようにバルブ休止ユニット５０を含んでいないため、構成の簡素化を図り、軽量化および低コスト化を有効に実現することができる。
さらに、この実施形態では吸気ポート３_Lおよび３_Rの傾斜配置により、図３６の矢印Ｓで示されるように燃焼室内での旋回流が生成され、上述したバルブスプリング３６_Rおよびバルブスプリング３６_Lのばね定数に基く旋回流と相俟って強力な旋回流を生成することができる。
【０１８７】
また、タペット２１の外周面の非接触部を縮径することで軽量化を図り、高回転化やバルブ開閉速度の高加速度化を図ることができる。
さらに、タペット芯材２３の軽量部２３ｅを設けることで共振を防止し、エンジンの高速回転域まで円滑かつ正確なバルブ作動を保証することができる。
【０１８８】
つぎに、本発明による第１０の実施形態を説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いて、図面を参照して説明する。
図３７は本発明装置の要部側断面図、図３８は図３７のＴ−Ｔ線に沿う断面図および図３９は図３７のＵ−Ｕ線に沿う断面図である。この実施形態では吸気側および排気側双方に適用した例とし、すなわち吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトの間にアクセルシャフトを配置し、このアクセルシャフトに設けたアクセルフォークを介して、吸気側および排気側のカムを駆動するものである。また、シリンダ内で上下に往復動するピストン１の上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。
【０１８９】
第１０の実施形態による動弁装置は、まず吸気側において気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、吸気制御するバルブユニット３０と、必要に応じてバルブを休止させるバルブ休止ユニット５０とを含んでいる。
【０１９０】
また、排気側において、吸気側と実質的に同様に構成されたカム／カムシャフトユニット１０_Exと、カム／カムシャフトユニット１０_Exの下側に配置されるタペットユニット２０_Exと、排気制御するバルブユニット３０_Exとを含んでいる。カム／カムシャフトユニット１０_Exのカム１３_Exは、排気バルブ３１_Exのバルブリフト量、作用角およびリフトタイミングを無段段に可変制御するように３次元カムとして構成されている。なお、排気側においてはバルブ休止ユニットは含んでいない。
【０１９１】
アクセル開度に応じてカムを変位させるアクセルシャフトユニット４０を含むが、この実施形態では吸気側のカム／カムシャフトユニット１０と排気側のカム／カムシャフトユニット１０_Exの間に配置される。すなわちアクセルシャフトユニット４０は、吸気側および排気側で共用される。
【０１９２】
各ユニットの具体的構成において、たとえば前述した第５の実施形態（図２１および図２２等）のものと実質的に同様であってよく、その説明を適宜省略もしくは簡略化するものとする。
【０１９３】
第１０の実施形態では特に、吸気側のカムシャフト１１、排気側のカムシャフト１１_Exおよびアクセルシャフト４１は、シリンダヘッド２およびシリンダヘッドカバー２ａの合せ面（Ｕ−Ｕ断面部）に合致するように同一平面上に平行配置される。
【０１９４】
タペットユニット２０のタペットホルダ２４は図３９に示すように、この例では４つのボルト２１５によってシリンダヘッド２に固定される。この場合、２つのボルト２１５に対してアジャスタ２１６が装着され、その偏心カムによりタペットホルダ２４をカムシャフト１１（カムシャフト１１_Ex）の軸方向に位置調整し得るようになっている。なお、図３７あるいは図３９に示されるように、プラグホール４がタペットホルダ２４を貫通するように配置される。
【０１９５】
アクセルシャフトユニット４０において、カムシャフト１１およびカムシャフト１１_Exと平行に配置されたアクセルシャフト４１と、アクセルシャフト４１に固着するとともにカム１３およびカム１３_Exに連結するアクセルフォーク４２を含んでいる。アクセルシャフト４１はその軸方向にスライド可能にシリンダヘッド２によって支持され、一端側でネジリスプライン４１ａを介してドリブンギヤ４３（ホイール）と係合している。ドリブンギヤ４３はシリンダヘッド２に回転自在に支持され、アクセルモータ４５の出力軸に固着したドライブギヤ４６（ウォーム）と噛合する。
【０１９６】
アクセルフォーク４２は、アクセルシャフト４１と直交方向にカムシャフト１１およびカムシャフト１１_Ex側へ延出し、それぞれ二股状の先端部がベアリング４７を介して、カム１３およびカム１３_Exの端部に回転自在に装着されたフォークガイド４８と係合する。これによりアクセルシャフト４１がその軸方向にスライドするのに連動もしくは同期して、カム１３およびカム１３_Exがカムシャフト１１およびカムシャフト１１_Exに沿ってそれぞれスライドする。
【０１９７】
第１０の実施形態による動弁装置において特に、アクセルモータ４５は、アクセル変化（アクセル開度や加速・減速方向など）に対応してその出力軸が回転し、その回転はドライブギヤ４６およびドリブンギヤ４３を介して、アクセルシャフト４１のスライド運動に変換される。カム１３およびカム１３_Exはアクセルフォーク４２を介して、アクセルシャフト４１の動きに連動してカムシャフト１３およびカムシャフト１１_Exに沿ってスライドする。
【０１９８】
この実施形態では吸気側に加えて排気側においてもアクセル開度に応じてバルブリフト量および作用角を無段階可変制御する。このように吸排気量をアイドル回転域から全開域までコントロールし、エンジン回転数に最も適した吸排気を行なうことができる。この場合、吸気側のカム／カムシャフトユニット１０と排気側のカム／カムシャフトユニット１０_Exを単一のアクセルシャフトユニット４０で制御する。吸気側および排気側を別々に制御する場合に比べて、構成を大幅に簡素化するとともに重量を各段に軽量化することができる。また、吸気側および排気側を自動的に同調させ、アクセルコントロール精度が向上し、出力や排出ガス等のバラツキを減少させることが可能になる。
【０１９９】
また、アクセルフォーク４２をアクセルシャフト４１から吸排気両側へ延出させることで、カム１３およびカム１３_Exを移動させる際にこれらのカム１３および１３_Exから受ける反力を相殺することができる。これによりアクセルフォーク４２やアクセルシャフト４１に無理な負荷荷重が作用するのを防ぎ、円滑かつ適正作動を確保する。特にアクセルシャフト４１をカムシャフト１１およびカムシャフト１１_Exと平行に配置するこで、こじれ力等が作用するのを有効に防止することができる。さらに、このように各部材を同一面上に配置構成することにより組付性を向上する。
【０２００】
また、タペット２１のカム１３およびカム１３_Exに対するスライド方向の位置をアジャスタ２１６によって微調整する。このアジャスタ２１６によれば、回転やスライド等を伴わない固定物により調整するため、構造が簡単でかつ正確な位置調整を行なうことができる。
【０２０１】
なお、本実施形態を第５の実施形態に適用するかたちで説明したが、本実施形態は前述したすべての実施形態（第１〜第９の実施形態）における吸気側および排気側に対して、上述の場合と同様に適用可能であり、いずれの場合の同様な作用効果を得ることができる。
【０２０２】
以上、本発明を種々の実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
本発明装置は、複数の主要ユニット（カム／カムシャフトユニット１０、タペットユニット２０、バルブユニット３０、アクセルシャフトユニット４０およびバルブ休止ユニット５０）を含んでおり、各実施形態ではそれらの典型的な組合せの例で説明した。これらの実施形態の場合の他、各主要ユニットは適宜その組合せ変更が可能であり、いずれの場合も上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【０２０３】
また、上記実施形態で説明した具体的な数値例等（たとえば、図９に示される３次元カム構成諸元）は、必ずしもこれに限定されず、必要に応じて変更可能である。また、各実施形態において、２気筒エンジンの場合の例を説明したが、本発明は１気筒または３気筒以上のエンジンに対しても有効に適用可能である。
【０２０４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種のエンジンにおいてアクセル開度に応じてバルブリフト量、作動角およびリフトタイミングを無段階可変制御する。この場合、ポペットバルブにて吸気量をアイドル回転域から全開域までコントロールするものであって、インテーク通路内にスロットルバルブ等の抵抗となる部材がないため、通気抵抗を大幅に減少させるとともに慣性や脈動効果の効きが良くなり、出力が向上する。
【０２０５】
また、バルブ作用角も無段階に連続可変することで、低開度（低出力）側で作用角を狭くし、排気側とのオーバラップ量を小さくする。これにより吹抜けを防止し、排気温度を高めることでシリンダ内の燃焼を安定化させ、バルブの早閉じを実施することによりポンピングロスを低減し、燃焼効率を向上する。
また、吸気バルブが２つ以上の場合、左右のバルブの吸気量に差を持たせる（最も典型的には片方のバルブを休止する）ことにより、スワールあるいはタンブル流を増大し、リーンバーンを行なうことで燃費の向上と流入速度の増大により出力が向上する。バルブを休止させるためにバルブ休止ユニットを用い、あるいはバルブスプリングのばね定数設定により適正かつ正確に行なうことができる。
【０２０６】
また、エンジン出力に合ったバルブリフト量を設定することで、機械的損失を低減する。ちなみに、バルブ休止による効果が最も大きくなる。また、高開度側ではバルブ作用角を広くすることで、出力を向上させることができ、低開度側で作用角を狭くした場合にはポペットバルブに燃料噴射ジェットを当てることにより、燃料が霧化したときの吹き抜けを有効に防止する。さらに、コントローラにより出力に合ったバルブ開度となるようにアクセルモータを駆動制御することで、アクセルレスポンスが向上する。
【０２０７】
さらに、スロットルバルブを廃止することができ、スロットルバルブ付きのスワールコントロールバルブ等を有するものに対しては、実質的にコストダウンを期待することができる。
また、アクセルグリップまたはアクセルペダルのツイスト量または踏込み量に応じてアクチュエータ（モータ、油圧装置等）にてバルブリフトを可変にする機構を動作させる。これによりアクセルの変化量に対してそのときの走行条件に応じて任意のリフト量に制御することができ、燃費、フィーリング、走行性能等を有効に向上することができる。
【０２０８】
さらに、吸気側に加えて排気側においてもアクセル開度に応じてバルブリフト量および作用角を無段階可変制御し、吸排気量をアイドル回転域から全開域までコントロールし、エンジン回転数に最も適した吸排気を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による動弁装置を備えたエンジンの要部構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の適用例に係る自動二輪車のエンジンを示す図である。
【図３】本発明の動弁装置の要部側断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の動弁装置に係るカムシャフトの回転駆動系を示す図である。
【図６】本発明の動弁装置に係る３次元カムを示す斜視図である。
【図７】本発明の動弁装置に係るタペット芯材の構成例を示す図である。
【図８】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】本発明の動弁装置に係るカムの具体的な３次元カム構成諸元の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における要部側断面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】図１０のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における要部側断面図である。
【図１５】図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態における要部側断面図である。
【図１７】図１６のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態におけるタペットユニットの変形例を示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態の別の変形例を示す要部側断面図である。
【図２０】図１９のＨ矢視図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態における要部側断面図である。
【図２２】図２１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２３】本発明の第５の実施形態におけるタペットガイド部および図２１のＪ−Ｊ線に沿う断面図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態における要部側断面図である。
【図２５】図２４のＫ−Ｋ線に沿う断面図である。
【図２６】図２５のＬ−Ｌ線およびＭ−Ｍ線に沿うそれぞれ断面図である。
【図２７】第６の実施形態における変形例を示す図である。
【図２８】第６の実施形態における変形例に係るピンのスライドガイド孔を示す平面図および図２７のＮ−Ｎ線に沿う断面図である。
【図２９】本発明の第７の実施形態における要部側断面図である。
【図３０】図２９のＯ−Ｏ線に沿う断面図である。
【図３１】本発明の第８の実施形態における要部側断面図である。
【図３２】図３１のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図３３】本発明の第９の実施形態における要部側断面図である。
【図３４】図３３のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。
【図３５】本発明の第９の実施形態におけるバルブスプリングのばね定数の関係を示す図である。
【図３６】本発明の第９の実施形態における吸気ポートの配置構成を示す図３３のＲ矢視図である。
【図３７】本発明の第１０の実施形態における要部側断面図である。
【図３８】図３７のＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図３９】図３７のＵ−Ｕ線に沿う断面図である。
【図４０】本発明の第１０の実施形態におけるタペットホルダのアジャスタの構成例を示す図３９のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ ピストン
２ シリンダヘッド
１０ カム／カムシャフトユニット
１１ カムシャフト
１２ ベアリング
１３ カム
１５ スプロケット
１６ ドライブスプロケット
１７ チェーン
１８ チェーンガイド
１９ チェーンテンショナ
１０１ チェーンアジャスタ
２０ タペットユニット
２１ タペット
２２ ボール
２３ タペット芯材
２４ タペットホルダ
３０ バルブユニット
３１ 吸気バルブ
３２ バルブガイド
３３ タペットシム
３４ タペットリテーナ
３５ スプリングシート
３６ バルブスプリング
４０ アクセルシャフトユニット
４１ アクセルシャフト
４２ アクセルフォーク
４３ ドリブンギヤ
４４ ボールベアリング
４５ アクセルモータ
４６ ドライブギヤ
５０ バルブ休止ユニット
５１ タペットストッパ
５２ 回転シャフト
５３ 駆動装置
５４ 揺動アーム
６０ 位相センサユニット
６１ ピン
６２ 位相センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve operating device that variably controls a lift amount and a working angle of a valve in accordance with an accelerator opening in an internal combustion engine in a motorcycle or an automobile.
[0002]
[Prior art]
In this type of internal combustion engine, various ideas or proposals have been made in order to improve the combustion efficiency. Beginning with a variable phase system in which the valve opening and closing timing is shifted, variable control of the valve lift by switching the cam, valve suspension, and the like have been adopted. In this cam switching system, two cams for low speed and high speed are prepared, and the cam is switched from a small operating angle to a large one according to the engine output.
[0003]
More recently, a combination of variable phase and cam switching has begun to appear, and thereafter a method using a three-dimensional cam that continuously varies the operating angle and lift amount has been proposed.
For example, there is a type in which a follow-up mechanism for a change in contact angle is provided at the top of a direct hitting cylindrical tappet, and a valve lift amount is continuously variable by sliding a three-dimensional cam in the axial direction.
[0004]
In this conventional example, since the camshaft itself is moved, it is necessary to smoothly operate both rotation and slide. In that case, since the driven sprocket cannot be slid, a hydraulic device having a large output is provided in the driven sprocket portion.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional example, since a large hydraulic device is required as described above, not only the overall device becomes large, but also when the phase is made variable, both are controlled in order to accurately control both. Must be systematized separately to control operation, and the cost and weight must be increased.
Moreover, in order to rotate to a high rotation range, the contact angle change follower must be reduced in weight, and when the amount of swinging is increased, the PV value is increased, and seizure is facilitated. Therefore, the lift change width is easily limited, and it is difficult to effectively cover the range of 0 to the maximum lift amount.
[0006]
Furthermore, since it is a three-dimensional (three-dimensional) cam that is formed using a flat cylindrical grinder at the time of manufacture, the contact portion is linear, and the intermediate lift curve is a curve that linearly connects the minimum to maximum lift curves. The timing and lift curve cannot be chosen freely.
In addition, since it does not have a valve pause mechanism (it is difficult to attach), swirl and tumble at low and medium speeds cannot be generated to increase the flow velocity.
[0007]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a valve operating apparatus that optimally controls a valve and exhibits an excellent effect in improving fuel consumption, and an internal combustion engine including the valve operating apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A valve operating device according to the present invention includes a cam formed so that a cam height and a cam operating angle continuously change, and is configured to rotate integrally with a cam shaft and be relatively movable in an axial direction thereof, and the cam of the cam A valve lifter that is pressed by a surface to advance and retract the valve, wherein the cam has a cam surface that is inclined in the axial direction of the camshaft, and the cam slides in the axial direction of the camshaft. By doing so, the valve lift amount and valve operating angle are variably controlled continuously and continuously. A base portion, arm portions extending from the base portion toward both axial sides of the camshaft, pressing portions provided at both ends of the arm portion to press the valve, and the base portion as a rotation shaft And a disk-like rotary sliding member that slides on the peripheral surface of the cam and rotates relative to the base following the rotation of the cam, and the valve lifter is disposed between the cam and the valve. Floatingly held and guided by the valve lifter guide so that it can only move in the direction of the valve stem axis It is characterized by that.
[0009]
In the valve gear of the present invention, the rotary sliding member is provided coaxially with the arm portion.
[0010]
Further, the valve operating apparatus of the present invention is configured such that the cam height and the cam working angle are continuously changed, and is configured to rotate integrally with the cam shaft and to be relatively movable in the axial direction thereof, and the cam A valve lifter that is pressed against the cam surface of the camshaft to advance and retract the valve, wherein the cam has a cam surface that is inclined in the axial direction of the camshaft, and the cam is in the axial direction of the camshaft. The valve lift amount and the valve operating angle are variably controlled continuously and continuously by sliding to One end of the swing shaft arranged in parallel with the camshaft is pivotally supported, and one of the two forks formed on the other end is in contact with the valve and the other is in sliding contact with the cam. A base portion, and an arm portion that is pivotally supported by a shaft portion formed on one of the two other end portions of the base portion and has a pressing portion that presses the valve at both ends thereof, and A disk-like rotary sliding member that is rotatably supported around a rotation shaft provided on the other of the other ends of the bifurcated end of the base and rotates relative to the base following the rotation of the cam. And including It is characterized by that.
[0011]
In the valve gear of the present invention, the arm portion of the valve lifter One side A stopper member capable of abutting on the valve, and the stopper member restricts the movement of the one side of the arm according to the accelerator opening so that the valve corresponding to the one side of the arm is stopped. It is characterized by that.
[0012]
In the valve gear of the present invention, Two intake valves that are pressed by the pressing portion of the valve lifter are provided per cylinder, The spring constant of the valve spring of one intake valve is set larger than the spring constant of the valve spring of the other intake valve.
[0013]
Further, in the valve gear of the present invention, a stopper shaft is disposed in parallel with the camshaft, and a driving device for rotating the stopper shaft is provided, and the valve lifter is rotated by rotating the stopper shaft. On one arm The stopper member comes into contact, By restricting the movement of one side of the arm One valve is stopped.
[0014]
In the valve gear of the present invention, Above A stopper shaft is provided in parallel with the camshaft so as to be movable, a stopper member is provided integrally with the stopper shaft, and the stopper member is fitted into a fitting recess formed on the arm end face of the valve lifter. Above The valve lifter is made to swing.
[0015]
Further, in the valve gear of the present invention, a motor driven according to an accelerator opening, a gear mechanism for transmitting a driving force of the motor, and a shaft supported by the gear mechanism so as to be movable in the axial direction, the cam A fork disposed parallel to the shaft and engaged with the cam; accelerator And a cam displacement device including a shaft.
[0016]
Further, in the valve gear of the present invention, a motor driven according to an accelerator opening, a gear mechanism for transmitting a driving force of the motor, and a shaft supported by the gear mechanism so as to be movable in the axial direction, the cam Placed coaxially inside the shaft accelerator A cam displacement device including a shaft, and the cam Move axially together with the accelerator shaft Above cam It is provided on the outer periphery of the shaft so as to be slidable.
[0017]
Further, in the valve gear of the present invention, the camshaft common to at least two cylinders is arranged and configured, and the cam arranged in each cylinder is provided by a separate slide drive mechanism configured for each cylinder. , And slides along the camshaft.
[0018]
In the valve gear of the present invention, the slide drive mechanism has a common slide drive shaft disposed in parallel with the camshaft, and a fork that engages with the cam of each cylinder extends along the slide drive shaft. It moves independently.
[0024]
The internal combustion engine of the present invention is an internal combustion engine in which intake and exhaust are controlled by an intake valve and an exhaust valve, and is characterized in that any one of the above valve operating devices is provided on the intake side.
[0025]
The internal combustion engine of the present invention is an internal combustion engine in which intake and exhaust are controlled by an intake valve and an exhaust valve, and includes any one of the valve gears on the intake side and the exhaust side. .
[0028]
According to the present invention, in this type of engine, the valve lift amount and the operating angle are variably controlled in accordance with the accelerator opening. In this case, the intake air amount can be controlled from the idling speed range to the fully open range, and the intake characteristics most suitable for the engine speed can be ensured. As a result, combustion efficiency can be effectively increased, fuel efficiency and output can be significantly improved, and the structure is relatively simple and exhibits an excellent effect, so that it does not cost substantially and is easy to manufacture.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a main part (around a cylinder head) of an engine provided with a valve gear according to the present invention. The present invention can be effectively applied to various gasoline engines mounted on a motorcycle or a four-wheeled vehicle. In this embodiment, for example, as shown in FIG. 2, a motorcycle engine is taken as an example.
[0030]
First, the overall configuration of the motorcycle 110 according to this embodiment will be described. In FIG. 2, two front forks 113 supported by a steering head pipe 112 so as to be able to turn left and right are provided at the front portion of a body frame 111 made of steel or aluminum alloy. A handle bar 114 is fixed to the upper end of the front fork 113, and grips 115 are provided at both ends of the handle bar 114. A front wheel 116 is rotatably supported on the lower portion of the front fork 113, and a front fender 117 is fixed so as to cover the upper portion of the front wheel 116. The front wheel 116 has a brake disk 118 that rotates integrally with the front wheel 116.
[0031]
A swing arm 119 is swingably provided at the rear portion of the vehicle body frame 111, and a rear shock absorber 120 is mounted between the vehicle body frame 111 and the swing arm 119. A rear wheel 121 is rotatably supported at the rear end of the swing arm 119, and the rear wheel 121 is rotationally driven via a driven sprocket 123 around which a chain 122 is wound.
[0032]
The engine 124 (solid line portion) mounted on the vehicle body frame 111 is supplied with an air-fuel mixture from an intake pipe 126 coupled to an air cleaner 125, and exhaust gas after combustion is exhausted through an exhaust pipe 127. A fuel tank 128 is mounted above the engine 124, and a seat 129 and a seat cowl 130 are connected to the rear of the fuel tank 128. Here, an accelerator motor 45 to be described later is attached to a predetermined portion of the cylinder head 2 to the cylinder head cover 2a of the engine 124. The accelerator motor 45 is projected from the upper surface of the cylinder head cover 2a, for example, as shown in the figure. In that case, the accelerator motor 45 is arranged in a recess provided in the lower part of the fuel tank 128, and the fuel tank 128 and the cylinder head cover 2a are arranged so as not to interfere with each other.
[0033]
Further, in FIG. 2, 131 is a headlamp, 132 is a meter unit including a speedometer, tachometer or various indicator lamps, and 133 is a rearview mirror supported by the handlebar 114 via a stay 134. A main stand 135 is swingably attached to the lower part of the vehicle body frame 111 so that the rear wheel 121 can be grounded or floated from the ground. The vehicle body frame 111 extends obliquely downward and rearward from the head pipe 112 provided at the front portion, and is bent so as to wrap the lower portion of the engine 124, and then forms a pivot 119a that is a shaft support portion of the swing arm 119 to form a tank. Rails and seat rails (both not shown) are connected.
The vehicle body frame 111 is provided with a radiator 136 in parallel with the vehicle body frame to avoid interference with the front fender 117, and a cooling water hose 137 is disposed along the vehicle body frame 111 from the radiator 136, and the exhaust pipe 127. It communicates with the engine 124 without interfering with.
[0034]
3 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in these figures, this embodiment is a parallel two-cylinder engine, and each cylinder has two valves (that is, four valves) on the intake side (IN) and the exhaust side (EX). ing. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but it can also be applied to both the intake side and the exhaust side. A cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve gear is accommodated in the cylinder head 2.
[0035]
The valve gear includes a cam / camshaft unit 10 arranged along the arrangement direction of the cylinders, a tappet unit 20 arranged below the cam / camshaft unit 10, and a valve unit 30 that controls intake air in this example. And an accelerator shaft unit 40 that displaces the cam in accordance with the accelerator opening, and a valve pause unit 50 that pauses the valve as necessary. The valve unit 30 may have the same configuration on the exhaust side.
[0036]
In the cam / camshaft unit 10, the camshaft 11 is rotatably supported by the cylinder head 2 via a bearing 12 (FIG. 4). A cam 13 which will be described later is slidably mounted on the cam shaft 11 in the axial direction. In this example, the cam shaft 11 has, for example, three ball splines 11a, and linearly moves through the balls 14 by the guides. (Linear motion). The camshaft 11 has a hollow structure, and a lubricating oil passage can be formed in the hollow to lubricate the cam 13 or the like.
[0037]
A sprocket 15 is fixed to one end of the camshaft 11. Exhaust camshaft 11 _Ex One end of the sprocket 15 _Ex Are fixed, and these sprockets 15 and 15 _Ex And a cam chain 17 is wound around the drive sprocket 16 fixed to one end of a crankshaft (not shown) (see FIG. 5). As shown in FIG. 5, a chain guide 18, a chain tensioner 19, a chain adjuster 101, and the like are included so that the cam chain 17 travels properly.
[0038]
Here, the cam 13 is configured as a so-called “three-dimensional cam”, and one cam 13 is provided for each cylinder. As shown in FIG. 6, a cam portion 13a that is gently inclined in the longitudinal direction (the axial direction of the camshaft 11) extends and is formed into a shape that continuously changes the valve lift amount. In this case, the cam operating angle and the lift timing change simultaneously with the cam height, that is, the cam operating angle increases as the valve lift amount increases, and the valve lift timing can also be changed. FIG. 9 shows an example of specific three-dimensional cam configuration specifications of the cam 13. By moving the cam 13 along the camshaft 11, the lift amount, operating angle, and lift timing of the intake valve can be variably controlled steplessly.
[0039]
In the tappet unit 20, the tappet 21 is formed in a disc shape (doughnut shape) having an accommodating portion for accommodating a bearing inside, and holds the tappet core material 23 via a ball 22 as a bearing. A tappet holder 24 is disposed and fixed at an appropriate position of the cylinder head 2, and the tappet 21 is floated and held while being accommodated inside the tappet holder 24. The tappet unit 20 (tapet 21) functions as a valve lifter that is pushed by the cam surface of the cam 13 to advance and retract the valve.
[0040]
Here, FIG. 7 shows a configuration example of the tappet core 23. The tappet core 23 is provided at the base 23a for accommodating and holding the ball 22 together with the tappet 21, the arm 23b extending in the left and right sides from the base 23a (in the camshaft direction), and the end of each arm 23b. And a pressing portion 23c that is in contact with each other. The two valves can be driven simultaneously by one tappet 21 through the pressing portion 23c.
[0041]
The outer peripheral surface of the tappet 21 is typically formed in an arc shape (R shape), and is in point contact with the cam 13. Further, the ball 22 is interposed between the tappet 21 and the base portion 23a of the tappet core 23, thereby providing an automatic alignment function. The arm portion 23 b of the tappet core member 23 is guided by a guide groove 24 a (see FIG. 3) provided in the tappet holder 24. The guide of the tappet holder 24 allows the tappet 21 to move only in the axial direction of the valve stem.
[0042]
In the present embodiment, the exhaust side has a flat cam 13 as shown in FIG. 1 or FIG. 8 (cross section taken along line BB in FIG. 3). _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0043]
In the valve unit 30, each valve stem 31 a includes two intake valves 31 guided by a valve guide 32. Each valve stem 31 a has a tappet shim 33 in contact with the pressing portion 23 c of the tappet core 23, and a valve spring 36 is mounted between the valve retainer 34 and the spring seat 35.
[0044]
The accelerator shaft unit 40 includes an accelerator shaft 41 disposed in parallel with the camshaft 11 and an accelerator fork 42 that is fixed to the accelerator shaft 41 and connected to the cam 13. The accelerator shaft 41 is supported by the cylinder head 2 so as to be slidable in the axial direction, and is engaged with a driven gear 43 (wheel) via a screw respline 41a on one end side. The driven gear 43 is rotatably supported by a double row ball bearing 44 and meshes with a drive gear 46 (worm) fixed to the output shaft of the accelerator motor 45.
[0045]
The accelerator motor 45 rotates its output shaft in response to accelerator changes (accelerator opening, acceleration / deceleration direction, etc.), and the rotation is converted into a sliding motion of the accelerator shaft 41 via the drive gear 46 and the driven gear 43. Is done. In this example, the accelerator motor 45 is disposed along the cylinder axis direction and is covered by the cylinder head cover 2a.
For example, in the case of a motorcycle, the rotational operation amount of the accelerator grip may correspond to the rotational amount of the output shaft of the accelerator motor 45. Further, when the accelerator motor 45 is driven, it is driven and controlled by a controller (not shown) so as to match the traveling state (output) at that time.
[0046]
The accelerator fork 42 engages with a fork guide 48 that is rotatably mounted on the end of the cam 13 via a bearing 47. As a result, the cam 13 slides along the camshaft 11 in conjunction with or in synchronization with the accelerator shaft 41 sliding in the axial direction.
[0047]
In the valve pause unit 50, a tappet stopper 51 (stopper member) configured to pause one of the two intake valves 31, a rotary shaft 52 arranged in parallel to the camshaft 11 and supporting the tappet stopper 51, and a rotation And a driving device 53 that rotationally drives the shaft 52. The tappet stopper 51 is formed in a substantially L shape and rotates integrally with the rotary shaft 52. The drive device 53 is typically constituted by a hydraulic cylinder device, and its piston rod 53 a is connected to a swing arm 54 fixed to the rotary shaft 52.
[0048]
When the driving device 53 rotates the rotary shaft 52, the tappet stopper 51 comes into contact with the arm portion 23b (on the intake valve 31 side to be stopped) of the tappet core 23, and the movement of the arm portion 23b, and hence the pressing portion 23c, is caused. regulate. Thereby, one intake valve 31 can be brought into a “0” lift state, that is, can be stopped.
[0049]
The valve deactivation unit 50 is particularly effective for generating an intake swirl flow in the combustion chamber in the engine low-speed rotation range. That is, the tappet stopper 51 serves as a fulcrum on one end side of the tappet core 23 at the low engine speed, and the other end side. Only the pressing portion 23c pushes the intake valve 31 down, that is, lifts it, thereby generating a swirl flow.
[0050]
Here, a phase sensor unit 60 is provided at the other end of the camshaft 11. The phase sensor unit 60 includes a pin 61 implanted in the other end of the camshaft 11 and a phase sensor 62 that detects the pin 61 and obtains an output signal.
[0051]
In the above configuration, when the accelerator grip (or accelerator pedal) is operated, the accelerator motor 45 is operated, and the accelerator shaft 41 is slid by the rotation of the output shaft. For example, as shown in FIG. 4, when the engine speed is low, the tappet 21 is in contact with the cam 13 at a portion where the cam height is low. When acceleration is performed in this state, that is, the accelerator is opened, the driven gear 43 is rotated by the operation of the accelerator motor 45, and the accelerator shaft 41 slides to the right in the drawing. The cam 13 slides rightward in the figure along the camshaft 13 in conjunction with the movement of the accelerator shaft 41 via the accelerator fork 42. At this time, the sliding amount and speed of the cam 13 correspond to the accelerator opening and the opening speed. As the cam 13 slides, the tappet 21 gradually comes into contact with a portion having a high cam height, whereby the valve lift amount increases in accordance with the lift characteristics shown in FIG. On the other hand, by returning the accelerator at the time of deceleration, the valve lift amount is reduced by the reverse operation to the above.
[0052]
Here, particularly in the valve train or internal combustion engine of the present invention described above, first, the three-dimensional cam 13 is slid on the cam shaft 11 in the axial direction thereof. As a result, by reducing the width of the cylinder head 2 of the cam shaft portion, it is possible to reduce the weight and size. Further, by separating the rotary bearing (bearing 12) of the camshaft 13 and the slide bearings (ball spline 11a and ball 14) of the cam 13, both of them are constituted by rolling bearings, so that the cam 13 can be made with a very small force. It can be displaced smoothly.
[0053]
Furthermore, in addition to the slide mechanism of the cam 13, a cam timing changing mechanism can be added. In this case, for example, by providing a so-called continuously variable valve timing mechanism (referred to as “VVT mechanism” or the like) around the sprocket 15, it can be effectively performed without increasing the size and cost of the apparatus. Since the camshaft 13 itself does not slide for changing the cam timing, the phase sensor unit 60 can be used effectively.
[0054]
Further, as described above, the slide bearing portion of the cam 13 is configured by the rolling bearing by the ball spline 11a, so that the slide resistance is remarkably reduced as compared with the case of the slip resistance. Thereby, the accelerator motor 45 can be reduced in size, and the power consumption when the accelerator is variable can be reduced. Rolling bearings have advantages such as less seizure even with lighter lubrication than sliding bearings.
[0055]
Further, by sliding the cam 13 through a plurality of (for the number of cylinders) accelerator forks 42 fixed to one accelerator shaft 41, all the cams 13 can be accurately synchronized, and the valves of the plurality of cylinders can be adjusted. Tuning control is possible. Also, by providing a single cam 13 for each cylinder, a large cam width (in the camshaft direction) can be secured, and the inclination angle of the cam 13 forming the valve lift curve can be set loosely. As a result, the slide load of the cam 13 can be reduced, and the accelerator motor 45 can be downsized in this respect as well, and a highly accurate accelerator work can be realized.
[0056]
Further, by connecting the accelerator fork 42 and the cam 13 through the bearing 47 so as to be rotatable, it is possible to prevent seizure of the rotating portion up to the high rotation region of the cam 13. In addition, by reducing the rotational resistance of the rotating part, mechanical loss (mechanical loss) that occurs during valve drive is reduced.
[0057]
Further, the outer peripheral contact surface of the tappet 21 is formed in a curved surface, and the cam 13 and the tappet 21 are always brought into point contact with each other by allowing the stroke in the valve stem axial direction to be slidable and rotatable. As a result, the cam characteristics including the cam height (valve lift amount), operating angle, timing, and the like of the cam 13 can be formed in a three-dimensional map, and the optimum lift characteristics are set for the engine speed and torque. Mirror cycle can be realized freely at low and medium speeds. Further, the tappet 21 and the cam 13 or the tappet shim 33 are in contact with each other in a rolling manner, and are not always in contact at a single point. Therefore, the tappet 21 is excellent in wear resistance and can greatly improve durability. . This effectively realizes high engine rotation.
[0058]
Further, a tappet core member 23 having an automatic centering function is provided on the center axis of the tappet 21, guided by the guide groove 24 a of the tappet holder 24, and the two intake valves 31 at the pressing portions 23 c at both ends of the tappet core member 23. Make it liftable. By lifting the two valves with a single tappet 21, the tappet weight can be reduced, and high rotation and compactness can be achieved. In this case, the contact between the tappet 21 and the cam 13 or the tappet shim 33 is a rolling contact and thus has excellent wear resistance. Further, since the load or load other than the axial direction does not act on the valve stem 31a of each intake valve 31, wear of the valve guide 32 and the tappet guide is reduced, and the valve stem 31a can be substantially reduced in diameter. It is advantageous for rotation and high output. Further, since the automatic alignment mechanism is constituted by a rolling bearing using the balls 22, it can be lubricated without being seized even by splash lubrication, so that a special lubricating oil pumping device is not required, the structure is simplified and the durability is improved.
[0059]
Further, the valve pause unit 50 can pause one intake valve 31 by the tappet stopper 51. By this valve stop, an intake swirl flow or a tumble flow is generated in the combustion chamber in the low / medium speed rotation region of the engine, and so-called lean burn is enabled. In this case, the output can be increased by increasing the fuel injection speed.
[0060]
Here, when the valve is stopped, for example, as shown in FIG. 4, the pressing portion 23 c on the other intake valve 31 side is pushed down with the contact portion with the tappet stopper 51 as a fulcrum. The normal valve lift amount x that lifts both intake valves 31 is the valve lift amount y when the valve is at rest, that is, the lift amount increases (y / x) times. Since the intake is performed by one port during the valve stop, the intake resistance itself increases, but the effective valve opening area is increased by increasing the lift amount. As a result, the difference in intake amount due to the valve opening area and the intake resistance at the time of ON / OFF switching of the valve pause can be substantially eliminated, or smooth switching can be performed with a small amount.
[0061]
In the accelerator shaft unit 40, the output of the accelerator motor 45 is transmitted to the accelerator fork 42 via the accelerator shaft 41. In this output transmission path, the transmission mechanism by the driven gear 43 and the drive gear 46 or the screw respline 41a restricts the output transmission in the reverse direction, that is, the transmission from the driven accelerator fork 42 side to the drive side. As a result, the accelerator fork 42 and thus the cam 13 can be reliably fixed without passing an electric current through the accelerator motor 45, particularly when the accelerator is fixed, and the power consumption can be reduced to save power.
[0062]
Further, on the exhaust valve side, the camshaft 11 _Ex Disc-shaped tappet 21 with a central axis parallel to the axis _Ex Is guided so as to be able to stroke in the axial direction of the valve stem. By adopting such a configuration, the weight can be greatly reduced compared with the direct hitting type cylindrical tappet, and high rotation can be achieved. Tappet 21 _Ex Is cam 13 _Ex Alternatively, since the tappet shim 33 comes into contact with each other, durability is improved. In this case, tappet 21 _Ex A portion other than the outer peripheral contact surface, that is, a thickness near the central axis may be formed thin. This makes it possible to secure a large gap between the tappet guide and effectively prevent seizure by facilitating the entry of the lubricating oil, and effectively realize high engine rotation by reducing the weight. .
[0063]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings.
FIG. 10 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 11 is a sectional view taken along the line CC of FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0064]
The valve gear according to the second embodiment includes a cam / camshaft unit 10 disposed along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 disposed below the cam / camshaft unit 10, and this example. Then, it includes a valve unit 30 for intake control, an accelerator shaft unit 40 for displacing the cam in accordance with the accelerator opening, and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0065]
In the cam / camshaft unit 10, the camshaft 11 is rotatably supported by the cylinder head 2 via a bearing 12. In this example, the camshaft 11 is disposed on the outer side of the cylinder head 2. Further, the cam 13 having the three-dimensional cam configuration specifications as shown in FIG. 9 is provided, and the cam 13 moves linearly along the cam shaft 11 via the ball spline 11a.
[0066]
In this embodiment, the tappet unit 20 employs a swing arm type tappet (so-called rocker arm type). That is, a tappet roller 26 supported by the swing arm 25 is disposed between the cam 13 and the valve unit 30. Further, the tip of the swing arm 25 has a tappet 27 that is arranged in parallel with a swing arm shaft, which will be described later, and is rotatably supported.
[0067]
The swing arm 25 is swingably supported by a swing arm shaft 28 (swing shaft) arranged in parallel with the camshaft 11, and one swing arm 25 is provided for each cylinder. As shown in FIG. 12 (cross section taken along the line DD in FIG. 10), the swing arm 25 is fitted and coupled to the swing arm shaft 28 and is rotatable. In this example, the swing arm 25 is positioned and fixed by a part of the cylinder head 2, but a bearing (needle / thrust bearing) 29 is mounted on the side on which the sliding force acts in the axial direction of the swing arm shaft 28. A thrust washer 201 is mounted on the side opposite to the bearing 29. Further, the swing arm shaft 28 has a hollow structure, and a lubricating oil passage can be formed inside the hollow to lubricate the tappet 27 and the like.
[0068]
The tappet roller 26 is configured as a ball bearing, and is supported by the swing arm 25 via a pin 202 inserted through the inner ring. The pin 202 is strongly pressed into the swing arm 25. The outer peripheral surface of the tappet roller 26 is typically formed in an arc shape (curved surface) and is in point contact with the cam 13.
[0069]
The tappet 27 is formed in a substantially U shape, and comes into contact with the two valves (the tappet shim 33) at the pressing portions 27a at both ends of the U shape. A shaft portion 25a for supporting the tappet 27 protrudes from the tip of the swing arm 25, and the tappet 27 supported by the shaft portion 25a is rotatable. The tip (pressing portion 27 a) of the tappet 27 that comes into contact with the tappet shim 33 is formed in an arc shape (curved surface) and makes point contact with the tappet shim 33.
[0070]
In the present embodiment, the exhaust side is a flat cam 13 as shown in FIG. 10 or FIG. 13 (cross section taken along line EE in FIG. 10). _Ex (Plane cam) and tappet roller 26 having a contact plane abutting on it _Ex Have Tappet roller 26 _Ex Is supported by a swing arm 25, and the swing arm 25 is connected to the camshaft 11. _Ex Swing arm shaft 28 arranged in parallel with _Ex Is supported so as to be swingable.
[0071]
The valve unit 30 has substantially the same configuration as that of the first embodiment. Therefore, each cylinder has two valves (that is, four valves) on the intake (IN) side and the exhaust (EX) side.
[0072]
The basic configuration of the accelerator shaft unit 40 is substantially the same as that of the first embodiment. An accelerator shaft 41 arranged in parallel with the camshaft 11 and an accelerator fork 42 fixed to the accelerator shaft 41 and connected to the cam 13 are included. In this example, the accelerator shaft 41 is disposed on the inner side of the camshaft 11, and the accelerator motor 45 is also disposed substantially at the center of the cylinder head cover 2a.
[0073]
The output shaft of the accelerator motor 45 rotates in response to the accelerator change, and the rotation is converted into a sliding motion of the accelerator shaft 41 via the drive gear 46 and the driven gear 43. The accelerator motor 45 is disposed along the cylinder axial direction and is covered by the cylinder head cover 2a. The accelerator fork 42 engages with a fork guide 48 that is rotatably mounted on the end of the cam 13 via a bearing 47. As a result, the cam 13 slides along the camshaft 11 in conjunction with or in synchronization with the accelerator shaft 41 sliding in the axial direction.
[0074]
In the valve pause unit 50, a tappet stopper 51 configured to pause one of the two intake valves 31, a rotary shaft 52 that is arranged in parallel with the camshaft 11 and supports the tappet stopper 51, and rotates the rotary shaft 52. And a driving device 53 for driving. The tappet stopper 51 is formed with a generally key-shaped stopper portion 51 a at the tip, and rotates together with the rotary shaft 52. The drive device 53 is typically constituted by a hydraulic cylinder device, and its piston rod 53a is connected to a swing arm 54 (valve pause lever) fixed to the rotary shaft 52.
[0075]
Particularly in this embodiment, the stopper portion 51a of the tappet stopper 51 is disposed on the opposite side of the camshaft 11 with respect to the central axis (pin 202) of the tappet roller 26 as shown in FIG.
Further, the camshaft 11, the accelerator shaft 41, and the rotating shaft 52 are arranged on a straight line as shown in FIG. By arranging in a straight line in this way, it is possible to arrange on the same mating surface at the time of manufacturing and assembling, facilitating processing, and to set the units in an assembled state of components.
[0076]
When the driving device 53 rotates the rotary shaft 52, the tappet stopper 51 comes into contact with the base portion of the pressing portion 27a of the tappet 27 (on the side of the intake valve 31 to be stopped), thereby restricting the movement of the pressing portion 27a. Thereby, one intake valve 31 can be brought into a “0” lift state, that is, can be stopped. In this case, as shown in FIG. 12, the valve lift amount when the valve is stopped increases by (y / x) times the normal valve lift amount for lifting both intake valves 31.
[0077]
Here, a phase sensor unit 60 is provided at the other end of the camshaft 11. The phase sensor unit 60 includes a pin 61 implanted in the other end of the camshaft 11 and a phase sensor 62 that detects the pin 61 and obtains an output signal.
[0078]
In particular, in the valve gear according to the second embodiment, a tappet roller 26 supported by the swing arm 25 is disposed between the cam 13 and the valve unit 30. Since the rocker arm type transmits force from the cam 13 to the valve unit 30 via the tappet roller 26 supported by the swing arm 25 as described above, the conventional processing equipment and technology can be used as they are. It is highly feasible and extremely advantageous in terms of manufacturing cost.
[0079]
In this case, since the tappet roller 26 rotates freely only with the rolling resistance of the internal ball, it is possible to improve the wear resistance of the contact surface. Further, since all of the forces that cause the swing arm 25 or tappet roller 26 to slide in the axial direction of the camshaft 11 are countered by rolling friction, mechanical loss is reduced and durability is improved. Such a mechanical loss reduction effect can also be obtained by the bearing 29.
[0080]
Further, by disposing the stopper portion 51a of the tappet stopper 51 on the side opposite to the camshaft 11 with respect to the central axis of the tappet roller 26, when the tappet stopper 51 is moved to the valve rest position, there is no valve lift at any position. The force will act in the direction of Then, the tappet stopper 51 is protruded with a small force, and the tappet stopper 51 protrudes only when the lift returns. Therefore, the protrusion can be started at any timing.
[0081]
If a lock mechanism that locks when the tappet stopper 51 completely protrudes is used, the force at the time of lift can be received by the lock mechanism, and energy for that is unnecessary. In addition, by locking the locking mechanism by a method such as raising the hydraulic pressure instead of complete locking, the valve resting side can be slightly stroked by the hydraulic pressure, and the left and right lift amount can be adjusted, The amount of swirl or tumble flow can be adjusted.
[0082]
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings. FIG. 14 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 15 is a sectional view taken along line FF in FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0083]
The valve gear according to the third embodiment includes a cam / camshaft unit 10 arranged along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 arranged below the cam / camshaft unit 10, and this example. Then, it includes a valve unit 30 for intake control, an accelerator shaft unit 40 for displacing the cam in accordance with the accelerator opening, and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0084]
The cam / camshaft unit 10, the valve unit 30, and the accelerator shaft unit 40 according to this embodiment have substantially the same configuration as that of the first embodiment. In the accelerator shaft unit 40, the accelerator motor 45 is inclined with respect to the cylinder axial direction and is covered by the cylinder head cover 2a.
[0085]
The basic structure of the tappet unit 20 is substantially the same as that of the first embodiment, and the tappet 21 is floated and held in the form of being accommodated in the tappet holder 24. The tappet core member 23 includes a base portion 23a, an arm portion 23b extending from the base portion 23a to the left and right sides, and a pressing portion 23c provided at an end portion of each arm portion 23b.
[0086]
In particular, in this embodiment, as shown in FIG. 15, the arm portion 23b protrudes outward from the pressing portion 23c, and is configured as an engaging portion with a tappet stopper described later. In addition, this engaging part may protrude a part of press part 23c outside.
[0087]
In the present embodiment, the exhaust side has a flat cam 13 as shown in FIG. _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0088]
The valve pause unit 50 includes a tappet stopper 51 configured to pause one of the two intake valves 31. The tappet stopper 51 is disposed coaxially with the camshaft 11 and is rotatably supported by the boss 55. The two tappet stoppers 51 are connected and fixed to each other by a shaft 56 and are operated synchronously. In the driving device 53, the piston rod 53 a comes into contact with the end portion 56 a of the shaft 56 and rotates the shaft 56 around the camshaft 11. The cylinder head 2 has an opening 2b for allowing the shaft 56 to rotate. The tappet stopper 51 is also urged by a return spring 57 as an elastic unit that rotates the stopper portion 51a toward the tappet core member 23 side.
[0089]
The stopper portion 51a of the tappet stopper 51 is formed in a generally bowl shape and engages with an arm portion 23b (engagement portion) protruding outward from the pressing portion 23c of the tappet core member 23. As a form of the stopper portion 51a, there is a “sick” -like or C-shaped hook shape, which is engaged with the arm portion 23b as shown in FIG. 14 inside the hook and becomes a fulcrum of the arm portion 23b. .
[0090]
In the device of the present invention, it is important that the valve resting unit 50, particularly the tappet stopper 51 operates smoothly and properly, and the effect thereof is effective. However, in the valve operating device according to the third embodiment, a complicated mechanism or The valve is properly stopped without any configuration.
[0091]
In other words, the stopper portion 51a of the tappet stopper 51 can be engaged with the tappet shaft (arm portion 23b) from any timing of the cam phase to restrict its movement. In a normal state, the piston rod 53a of the driving device 53 is extended, and the tappet stopper 51 is retracted from the tappet 21 via a shaft 56 as shown by a two-dot chain line. When the piston rod 53a moves backward, the stopper portion 51a of the tappet stopper 51 comes into pressure contact with the side surface of the tappet shaft (engagement portion of the arm portion 23b) by the elasticity of the return spring 57. At this time, the stopper 51a stands by without interfering with the vertical stroke of the arm 23b. At the same time as the arm portion 23b is raised, the stopper portion 51a is engaged with the arm portion 23b by the elasticity of the return spring 57 (a part thereof enters the lower side of the arm portion 23b), thereby restricting the tappet shaft on the rest side. To do.
[0092]
When the valve pausing unit 50 is operated in this way, the tappet stopper 51 can automatically pause the valve by the elasticity of the return spring 57 during one rotation of the camshaft 13. In this case, the valve pausing operation is completed in an extremely short time of one cam rotation without accurately detecting the cam timing. Further, since the tappet stopper 51 is actuated by the elasticity of the return spring 57, the load acting on the tappet shaft can be substantially reduced to prevent wear or damage thereof, and to reduce the weight and increase the rotation effectively. Realize.
[0093]
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings.
FIG. 16 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 17 is a sectional view taken along the line GG of FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0094]
The valve gear according to the fourth embodiment includes a cam / camshaft unit 10 arranged along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 arranged below the cam / camshaft unit 10, and this example. Then, it includes a valve unit 30 for intake control, an accelerator shaft unit 40 for displacing the cam in accordance with the accelerator opening, and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0095]
The cam / camshaft unit 10, the valve unit 30, and the accelerator shaft unit 40 according to this embodiment have substantially the same configuration as that of the first embodiment.
[0096]
The basic structure of the tappet unit 20 is substantially the same as that of the first embodiment, and the tappet 21 is floated and held in the form of being accommodated in the tappet holder 24. The tappet core member 23 includes a base portion 23a, an arm portion 23b extending from the base portion 23a to the left and right sides, and a pressing portion 23c provided at an end portion of each arm portion 23b.
[0097]
In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 17, the outer surface of the pressing portion 23c (on the intake valve 31 side to be stopped) of the tappet core 23 is configured as an engaging portion with a tappet stopper described later. A recess 23d is provided.
[0098]
In the present embodiment, the exhaust side has a flat cam 13 as shown in FIG. _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0099]
The valve pause unit 50 includes a tappet stopper 51 configured to pause one of the two intake valves 31. The tappet stopper 51 is inserted in a guide hole 2 c formed in the cylinder head 2 and can slide in parallel with the camshaft 11. One end of the tappet stopper 51 has a spherical stopper portion 51a that can be engaged with the fitting recess 23d of the tappet core 23, and the other end is attached with a fork guide 58 that engages a fork described later. . A return spring 59 that urges the stopper 51a toward the fitting recess 23d of the tappet core member 23 is attached to the guide hole 2c.
[0100]
The drive device 53 is disposed in parallel with the camshaft 11 and advances and retracts a drive shaft 501 for driving (retracting drive) the tappet stopper 51. A fork 502 is coupled to the drive shaft 501, and the fork 502 engages with the fork guide 58 of the tappet stopper 51. The two tappet stoppers 51 are connected to each other by a drive shaft 501 and operate synchronously.
[0101]
Particularly in the valve gear according to the fourth embodiment, when the valve pause unit 50 pauses one of the intake valves 31 by the tappet stopper 51, the valve recess unit 50 has a fitting recess 23 d provided on the side surface of the pressing portion 23 c of the tappet core 23. Insert. With the tappet stopper 51 inserted in this manner as a fulcrum, the pressing portion 23c on the other intake valve 31 side is pushed down. In this case, the drive shaft 501 is extended as shown in FIG. 17, and the tappet stopper 51 is fitted into the fitting recess 23d by the elasticity of the return spring 59, and the drive shaft 501 is retracted so that the tappet stopper 51 is removed from the fitting recess 23d. break away.
[0102]
Since the tappet stopper 51 is typically spherical, it functions smoothly and properly as a fulcrum for the pressing portion 23c. Since the position of the spherical fulcrum is determined by the accuracy of the hole machining pitch of the cylinder head 2, the accuracy with respect to the cam shaft is easily obtained. Further, by simplifying the configuration of the valve pause unit 50, it is possible to reduce the weight and to reduce the cost. Since the degree of freedom of the fulcrum position by the tappet stopper 51 is high, the ratio (y / x) of the valve lift amount can be set relatively freely. For example, by setting the ratio on the center of the valve stem 31a, y / x = 2.
[0103]
Here, FIG. 18 shows a modification of the tappet unit 20 in the fourth embodiment. In this example, it has a tappet roller 203 that contacts the cam 13 and includes an outer race, an inner race, and a ball interposed therebetween. The tappet roller 203 is floated and held while being accommodated in the tappet holder 24. A holder portion 204 is press-fitted into the inner race of the tappet roller 203, and a balance-like arm portion 207 is swingably held by a pin 205 that is pivotally supported by the holder portion 204 via a needle bearing 206.
[0104]
At both ends of the balance-like arm portion 207, a pressing portion 207a that comes into contact with the tappet shim 33 is provided, and a fitting concave portion 207b configured as an engaging portion with the tappet stopper 51 is provided on the outer surface thereof. The inside of the tappet holder 24 is formed as a space that aligns the tappet roller 203 with the outer shape. Further, the balance-like arm portion 207 is configured such that the sliding portion with respect to the guide groove 24a of the tappet holder 24 is slidably guided (see the hatched portion in FIG. 18), thereby preventing the balance-like arm portion 207 from rotating. Is configured.
[0105]
Since the pin 205 is arranged on the same line as the center of the tappet roller 203, the balance-like arm 207 moves up and down while being parallel to the camshaft 11 when not being restricted by the tappet stopper 51. Further, when being restricted by the tappet stopper 51, it can swing around the fitting recess 207b.
[0106]
Further, in this modification, both the tappet roller 203 and the balance arm 207 are constituted by rolling bearings, so that mechanical loss, wear, etc. when driving the valve are reduced. Since the side surface of the tappet roller 203 itself is not in direct contact with the tappet holder 24, the tappet roller 203 operates smoothly without contact resistance, can prevent the contact portion with the cam 13 from slipping, and the life is improved. Further, the balance arm 207 can be offset from the pin 205 on the valve unit side (see the cc cross section in FIG. 18), and the guide 13 on the campet 13 side of the tappet holder 24 can be made thick. Thus, by reinforcing the rigidity of the guide portion, mechanical distortion can be eliminated and smooth operation can be ensured.
[0107]
Further, it is easier to manufacture than the self-aligning bearing system, and the diameter of the tappet roller 203 can be increased, so that the life is improved and the distance between the tappet shim 33 and the cam 13 can be substantially shortened. Therefore, the height of the cylinder head can be reduced, and the number of parts can be reduced to facilitate the assembly. Further, since the rotation prevention of the balance-like arm portion 207 is configured, the tappet portion (pressing portion 207a) does not have to be a disk shape, and weight reduction can be measured.
[0108]
Furthermore, FIG. 19 and FIG. 20 show another modification of the fourth embodiment. FIG. 19 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 20 is a view taken along the arrow H in FIG. 19 showing the periphery of the accelerator shaft unit 40 according to this embodiment. In the above-described embodiment, the accelerator motor 45 in the accelerator shaft unit 40 is typically disposed perpendicularly to the upper surface of the cylinder head cover 2a of the cylinder head 2 (arranged along the cylinder axial direction). It is arranged on the intake (In) side in parallel with the upper surface of the head cover 2a.
[0109]
The accelerator shaft unit 40 includes an accelerator shaft 41 arranged in parallel with the camshaft 11 and an accelerator fork 42 that is fixed to the accelerator shaft 41 and connected to the cam 13. The accelerator shaft 41 is supported by the cylinder head 2 (or the cylinder head cover 2a) so as to be slidable in the axial direction thereof, and engages with a driven gear 43 (for example, a spur gear) via a rack and pinion mechanism 49 described later. ing. The driven gear 43 is rotatably supported by the cylinder head 2 and meshes with a drive gear 46 (spur gear) fixed to the output shaft of the accelerator motor 45.
[0110]
In this example, the central axes of the driven gear 43 and the accelerator motor 45 are arranged orthogonal to the accelerator shaft 41. The rack and pinion mechanism 49 includes a rack 401 formed on a part of the accelerator shaft 41 and a pinion 402 formed on the shaft portion of the driven gear 43. Although the rack 401 has a length corresponding to at least the slide stroke of the cam 13, the rack 401 may be separately attached to the accelerator shaft 41 and fixed. Also, the pinion 402 may be one that is separately attached to the driven gear 43 and fixed.
[0111]
The rotation of the accelerator motor 45 is converted into a sliding motion of the accelerator shaft 41 via the drive gear 46 and the driven gear 43 and further via the rack and pinion mechanism 49. The accelerator fork 42 is engaged with a fork guide 48 that is rotatably mounted on the end of the cam 13 via a bearing 47, thereby interlocking or synchronizing with the accelerator shaft 41 sliding in its axial direction. Then, the cam 13 slides along the cam shaft 11.
[0112]
In this example, the accelerator motor 45 is arranged in parallel with the upper surface of the cylinder head cover 2a as described above, so that the accelerator motor 45 is prevented from protruding upward from the engine. By preventing the engine from becoming bulky in this way, the overall size can be reduced.
[0113]
Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings.
FIG. 21 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 22 is a sectional view taken along the line II of FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0114]
The valve gear according to the fifth embodiment includes a cam / camshaft unit 10 arranged along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 arranged below the cam / camshaft unit 10, and this example. Then, it includes a valve unit 30 for intake control, an accelerator shaft unit 40 for displacing the cam in accordance with the accelerator opening, and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0115]
The cam / camshaft unit 10, the valve unit 30, and the accelerator shaft unit 40 according to this embodiment have substantially the same configuration as that of the first embodiment.
[0116]
The tappet unit 20 includes a tappet roller 208 supported by a pin 209 so as to contact the cam 13. The pin 209 is fixed to a slider 210, which will be described later, parallel to the camshaft 11, and rotatably supports the tappet roller 208 via a needle bearing 211. The tappet roller 208 is disposed inside the slider 210 so as not to slide in the axial direction of the pin 209. The slider 210 has a rectangular cross-sectional shape and is slidably fitted in a guide hole 24b formed in the tappet holder 24 (see FIG. 23A, sliding guide: shaded portion). The guide hole 24b is formed along the axial direction of the valve stem, whereby the tappet roller 208 is floated and held inside the tappet holder 24 via the slider 210, and only in the axial direction of the valve stem. It becomes possible to move.
[0117]
A pin 212 is pivotally supported at a lower portion of the slider 210 so as to be orthogonal to the pin 209, and a balance-like arm portion 214 (swing arm) is swingably held by the pin 212 via a needle bearing 213. At both ends of the balance-like arm portion 214, a pressing portion 214 a that comes into contact with the tappet shim 33 is provided, and a fitting concave portion 214 b configured as an engaging portion with the tappet stopper 51 is provided on the outer surface thereof.
[0118]
In this example, the pin 212 that is the swinging fulcrum of the balance-like arm 214 is arranged offset downward with respect to the center of the tappet roller 208 (pin 209). By offsetting in this way, the balance-like arm portion 214 has a form that is convexly curved downward as shown in FIG. When the balance arm 214 is not regulated by the tappet stopper 51, it moves up and down while keeping parallel to the camshaft 11. Further, when being restricted by the tappet stopper 51, it can swing around the fitting recess 214b as a fulcrum.
[0119]
In the present embodiment, as shown in FIG. 21, a flat cam 13 is provided on the exhaust side. _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0120]
The basic configuration of the valve deactivation unit 50 is substantially the same as that of the fourth embodiment, and includes a tappet stopper 51 configured to deactivate one of the two intake valves 31. The tappet stopper 51 is inserted in a guide hole 2 c formed in the cylinder head 2 and can slide in parallel with the camshaft 11. One end of the tappet stopper 51 has a spherical stopper portion 51a that can be engaged with the fitting recess 214b of the balance-like arm portion 214, and a fork guide 58 that engages a fork described later is attached to the other end. Yes. A return spring 59 that urges the stopper 51a toward the fitting recess 214b of the balance-like arm 214 is mounted in the guide hole 2c.
[0121]
The drive device 53 is disposed in parallel with the camshaft 11 and advances and retracts a drive shaft 501 for driving (retracting drive) the tappet stopper 51. A fork 502 is coupled to the drive shaft 501, and the fork 502 engages with the fork guide 58 of the tappet stopper 51. The two tappet stoppers 51 are connected to each other by a drive shaft 501 and operate synchronously.
[0122]
Particularly in the valve gear according to the fifth embodiment, as described above, the balance-like arm 214 is arranged to be offset downward with respect to the center of the tappet roller 208, so that the height of the cylinder head 2 is kept low. be able to. Further, since the tappet roller 208 and the balance arm 214 are both supported by the roller bearing in the tappet unit 20, the tappet unit 20 is compact, has a large load capacity, and can be adequately and sufficiently lubricated even by splash lubrication. As a result, the tappet unit 20 can be manufactured in a compact, lightweight and inexpensive manner.
[0123]
Further, since the tappet roller 208 only rolls in contact with the cam 13, wear can be reduced and the life can be extended. Even if no means for preventing the rotation of the balance-like arm 214 is provided, the slider 210 itself supporting the balance-like arm 214 is slide-guided by the guide hole 24b of the tappet holder 24, so that the resistance during operation is small, and the balance-like arm 214 and Wear between the tappet holders 24 is eliminated. Further, by eliminating the contact portion between the tappet roller 208 and the tappet holder 24, it is possible to prevent the tappet roller 208 from being worn.
[0124]
Further, the tappet roller 208 is not in direct contact with the tappet holder 24, and only the outer peripheral portion of the slider 210 is in contact with the guide hole 24 b of the tappet holder 24. As a result, only the thrust force generated on the slider 210 by the inclined surface of the cam 13 acts on the tappet holder 24 as a friction load, thereby reducing wear and ensuring the smooth operation of the tappet roller 208. Further, by increasing the guide length of the tappet holder 24 that receives the thrust force from the inclined surface of the cam 13, the surface pressure due to the load at that time can be substantially reduced.
[0125]
Next, a sixth embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings.
FIG. 24 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 25 is a sectional view taken along the line KK of FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0126]
The valve operating apparatus according to the sixth embodiment includes a cam / camshaft unit 10 arranged along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 arranged below the cam / camshaft unit 10, and this example. Then, it includes a valve unit 30 for intake control, an accelerator shaft unit 40 for displacing the cam in accordance with the accelerator opening, and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0127]
The tappet unit 20, the valve unit 30, and the valve deactivation unit 50 according to this embodiment have substantially the same configuration as that of the fourth embodiment.
[0128]
In the cam / camshaft unit 10, the camshaft 11 is rotatably supported by the cylinder head 2 via a bearing 12. A cam 13 which will be described later is slidably mounted on the camshaft 11 in the axial direction. In this example, the camshaft 11 has, for example, three ball splines 11a, and the cam 13 via the balls 14 by the guide. Is designed to move linearly.
[0129]
Particularly in this embodiment, the camshaft 11 has a hollow structure, and a lubricating oil passage is formed in an inner hole 11b constituting the hollow interior, and an accelerator shaft 41 is coaxially inserted as will be described later. Further, the cam 13 is integrally coupled to the accelerator shaft 41 so that both are interlocked.
[0130]
In this embodiment, as shown in FIG. 24, a flat cam 13 is provided on the exhaust side. _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0131]
Next, in the accelerator shaft unit 40, a rotating sleeve 403 is rotatably mounted on the cylinder head 2 via a bearing 404 at the end of the camshaft 11 opposite to the sprocket 15. A driven gear 43 (wheel) is provided on the outer periphery of the rotating sleeve 403, and a drive gear 46 (worm) meshes with the driven gear 43. The driven gear 43 is rotationally driven by an accelerator motor 45. In this example, the accelerator motor 45 is disposed orthogonal to the camshaft 11 and parallel to the upper surface of the cylinder head cover 2a.
[0132]
A screw respline 403 a is formed on the inner periphery of the rotating sleeve 403, and a slider 405 that engages with the screw respline 403 a is slidably mounted inside the rotating sleeve 403. A guide pin 406 is implanted in the slider 405, and the guide pin 406 engages with a guide groove 407 formed along the axial direction of the camshaft 11. Accordingly, the slider 405 can slide in the axial direction of the camshaft 11 without rotating through the screw respline 403a by the rotation of the rotating sleeve 403.
[0133]
One end of the accelerator shaft 41 inserted into the inner hole 11 b of the camshaft 11 is supported and coupled to the slider 405 via a bearing 408. As a result, the accelerator shaft 41 can slide integrally with the slider 405. Further, the accelerator shaft 41 and the cam 13 are integrally coupled by a pin 409, and both rotation and sliding are performed integrally. As shown in FIG. 26A, the pin 409 penetrates the accelerator shaft 41 and the cam 13 in the diameter direction, and is fixed by a retaining ring 410 at both ends thereof. In addition, a long hole 13c for allowing the pin 409 to slide is formed in the camshaft 11, and the long hole 13c has a length corresponding to at least the sliding stroke of the cam 13.
[0134]
A phase sensor unit 60 is provided at the end of the camshaft 11. The phase sensor unit 60 includes a pin 61 implanted at the end of the camshaft 11 and a phase sensor 62 that detects the pin 61 and obtains an output signal.
[0135]
In the above configuration, when the accelerator grip (or the accelerator pedal) is operated, the accelerator motor 45 is operated, and the driven gear 43 and thus the rotating sleeve 403 is rotated by the operation of the accelerator motor 45. As a result, the accelerator shaft 41 is slid to the right in FIG. 25 by the slider 405, for example. The cam 13 slides to the right in the figure along the camshaft 11 in conjunction with the movement of the accelerator shaft 41 via the pin 409. As the cam 13 slides, the tappet 21 gradually comes into contact with a portion having a high cam height, whereby the valve lift amount increases in accordance with the lift characteristics shown in FIG.
[0136]
In particular, in the valve gear according to the sixth embodiment, the accelerator shaft 41 is inserted into the camshaft 11, and these are integrally configured. Thereby, it is not necessary to arrange the accelerator shaft 41 separately from the camshaft 11, and the arrangement space can be effectively reduced. Therefore, by reducing the internal space of the cylinder head 2, it is possible to effectively realize compactness and weight reduction.
[0137]
In addition, since the member such as the accelerator fork 42 or the fork guide 48 described in the above-described embodiment is not used, it is only necessary to add the pin 409 or the retaining ring 410 instead. Can be greatly reduced. Further, in place of the bearing 47 required for each cam 13, one bearing 408 is provided at one end of the accelerator shaft 41, and the bearing to be used is omitted, so that the weight and cost are greatly reduced. In addition, since only the axial load is applied to the accelerator shaft 41 and no bending moment acts on the accelerator shaft 41, the shaft diameter can be substantially reduced, contributing to weight reduction and reducing mechanical loss.
[0138]
Further, since the driving force generating device (that is, the slider 405) for sliding the accelerator shaft 41 is arranged coaxially with the accelerator shaft 41, it is possible to achieve compactness, weight reduction, and cost reduction as described above. By fixing the phases of the accelerator shaft 41 and the cam 13 and between the camshaft 11 and the cam 13 with the pins 409, the processing of these members can be simplified and the cost can be reduced.
[0139]
Here, FIG. 27 and FIG. 28 show a modification of the sixth embodiment. The basic configuration of this example is substantially the same as that of the sixth embodiment. That is, the camshaft 11 has a hollow structure, and a lubricating oil passage is formed in the inner hole 11b constituting the hollow interior, and the accelerator shaft 41 is coaxially inserted. Then, the cam 13 is integrally coupled to the accelerator shaft 41 so that both are interlocked.
[0140]
Particularly in this example, the accelerator shaft 41 and the cam 13 are integrally connected by two pins 409A and 409B. These pins 409A and 409B are arranged at both ends of the cam 13 and slide through the long hole 13c via the rotating roller 411 as shown in FIG. Further, the pins 409A and 409B penetrate the accelerator shaft 41 and the cam 13 in the diametrical direction, and are fixed by a retaining ring 410 at both ends thereof.
[0141]
Further, the cam 13 is slidably fitted to the camshaft 11 without using the ball spline 11 a for the slide bearing portion of the cam 13. The accelerator shaft 41 is formed with an inner hole 41b serving as a lubricating oil passage.
[0142]
The accelerator shaft 41 and the cam 13 are integrally coupled by two pins 409A and 409B so that the accelerator shaft 41 and the cam 13 and the camshaft 11 and the cam 13 are accurately phase-fixed, respectively. 11 can be slid smoothly and properly. In addition, since the ball spline 11a or the like is not used, the weight and cost can be greatly reduced by simplifying the configuration.
[0143]
Next, a seventh embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings. FIG. 29 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 30 is a sectional view taken along the line OO in FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0144]
The valve operating apparatus according to the seventh embodiment includes a cam / camshaft unit 10 disposed along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 disposed below the cam / camshaft unit 10, and this example. Then, a valve unit 30 for intake control, a camshaft displacement unit 40A for displacing the cam 13 according to the accelerator opening, and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary are included.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0145]
In the cam / camshaft unit 10, the camshaft 11 is rotatably supported by the cylinder head 2 via a bearing 102 (in this example, a two-part needle bearing). The camshaft 11 has a ball spline 11c at one end, and the camshaft 11 is coupled to the sprocket 15 so as to be slidable and integrally rotated via the ball spline 11c and the ball 103. The sprocket 15 is rotatably supported by the cylinder head 2 via a bearing 104.
[0146]
The cam 13 is configured as a so-called “three-dimensional cam”, and one cam 13 is provided for each cylinder. In this example, the cam 13 is integrally formed with the camshaft 11. Therefore, the cam 13 is not slid with respect to the camshaft 11. In this embodiment, as will be described later, the axial displacement of the camshaft 11 of the cam 13 is performed by the camshaft displacement unit 40A. That is, the camshaft 11 has the function of the accelerator shaft according to each of the embodiments described above. Therefore, by moving the cam 13 along with the cam shaft 11 along the axial direction, the lift amount, operating angle, and lift timing of the intake valve can be variably controlled steplessly.
[0147]
In addition, the cam 13 in this embodiment has the three-dimensional cam structure specification as shown in FIG. Thus, the cam 13 integrated with the camshaft 11 can be formed into a desired shape using a dedicated NC processing machine.
[0148]
The basic configuration of the tappet unit 20 is substantially the same as that of the first or fourth embodiment, and the tappet 21 is floated and held in the form of being accommodated inside the tappet holder 24. The tappet core member 23 includes a base portion 23a, an arm portion 23b extending from the base portion 23a to the left and right sides, and a pressing portion 23c provided at an end portion of each arm portion 23b. A fitting recess 23d configured as an engaging portion with a tappet stopper is provided on the outer surface of the pressing portion 23c (on the intake valve 31 side to be stopped) of the tappet core member 23.
[0149]
In this case, in the tappet 21, the outer peripheral portion that contacts the cam 13 is formed narrow as shown in FIG.
[0150]
In this embodiment, on the exhaust side, a flat cam 13 as shown in FIG. _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0151]
The configuration of the valve unit 30 is substantially the same as in the case of the first embodiment. Each valve stem 31 a includes two intake valves 31 guided by a valve guide 32, and has a tappet shim 33 that abuts against the pressing portion 23 c of the tappet core 23 at the end of each valve stem 31 a. A valve spring 36 is mounted between the valve retainer 34 and the spring seat 35.
[0152]
In this embodiment, the camshaft displacement unit 40A for displacing the cam 13 is provided. In this camshaft displacement unit 40A, a slider 412 is mounted on the end of the camshaft 11 opposite to the sprocket 15 via a bearing 413 (referred to as an angular ball bearing). The slider 412 is rotatable relative to the camshaft 11, but is slidably guided in the axial direction of the camshaft 11 by a guide pin 414. By sliding the slider 412 along the guide pins 414, the camshaft 11, and thus the cam 13, can be displaced.
[0153]
In this example, the accelerator motor 45 is typically disposed on the intake (In) side in parallel with the upper surface of the cylinder head cover 2a of the cylinder head 2. The driven gear 43 (spur gear) is rotatably supported by the cylinder head 2 via a bearing 415 and meshes with a drive gear 46 (spur gear) fixed to the output shaft of the accelerator motor 45. A screw respline 416 is formed inside the boss portion of the driven gear 43, and a slider 412 that engages with the screw respline 416 is slidable inside the boss portion.
[0154]
The configuration of the valve deactivation unit 50 may be substantially the same as that of the fourth embodiment. In this example, the tappet stopper 51 is inserted in a holder 503 mounted in the guide hole 2 c of the cylinder head 2 and can slide in parallel with the camshaft 11. One end of the tappet stopper 51 has a spherical stopper portion 51a that can be engaged with the fitting recess 23d of the tappet core 23, and the other end is attached with a fork guide 58 that engages a fork described later. . The holder 503 is provided with a return spring 59 that urges the stopper 51a toward the fitting recess 23d of the tappet core 23.
[0155]
In this embodiment, as shown in FIG. 30, the tappet stopper 51 is engaged with the fitting recess 23d of the tappet core member 23 from the opposite direction to that of the fourth embodiment.
[0156]
In the above configuration, when the driven gear 43 rotates by the operation of the accelerator motor 45, the slider 412 slides through the screw respline 416. In this case, the camshaft 11 itself is rotatable with respect to the slider 412. The camshaft 11 slides to the right in FIG. 30, for example, by the slider 412 while rotating. The cam 13 slides rightward in the figure together with the camshaft 11. As the cam 13 slides, the tappet 21 gradually comes into contact with a portion having a high cam height, whereby the valve lift amount increases in accordance with the lift characteristics shown in FIG.
[0157]
Particularly in the valve gear according to the seventh embodiment, the cam 13 and the camshaft 11 are integrally formed, and the camshaft 11 can have the function of an accelerator shaft, thereby realizing an extremely compact configuration.
[0158]
One end of the camshaft 11 is slidable with respect to the sprocket 15, and a camshaft displacement unit 40A is disposed on the other end. By the way, in order to give the camshaft 11 the function of an accelerator shaft and perform delicate control, it is necessary to finely set a three-dimensional map of the cam 13, and the stroke increases accordingly. In that case, a large hydraulic device is required outside the sprocket 15, and the hydraulic device side protrudes and the left and right widths of the engine differ greatly. This is a problem particularly in a two-wheeled vehicle in which the balance between the left and right center of gravity of the engine is important. In the present invention, by disposing the camshaft displacement unit 40A on the side opposite to the sprocket 15, an engine with a balanced left-right width can be obtained.
[0159]
Further, the accelerator shaft unit is not disposed on the sprocket 15 side. Thus, the camshaft 11 and the sprocket 15 are fixed in the rotational direction by the ball spline 11c and configured to be slidable. Thus, it is possible to secure a space for arranging a structure having a small slide resistance. Further, since the camshaft displacement unit 40A can be configured as a dedicated device for sliding the camshaft 11, both sliding and rotational resistance can be significantly reduced.
[0160]
Further, by using the needle bearing 102 as the bearing of the camshaft 11 with respect to the cylinder head 2, the camshaft 11 can be slid and driven with a small driving force while minimizing the thrust resistance. As a result, the accelerator can be controlled by the motor without using a hydraulic device, and cost and weight can be reduced.
[0161]
Further, a guide pin 414 serving as a rotation stopper for the slider 412 is disposed in the inner diameter region of the screw respline 416. As described above, the slide guide for converting the rotation of the accelerator motor 45 into the slide can be accommodated within the width of the slider 412 to substantially reduce the engine width. In this respect as well, the engine can be made compact.
[0162]
Further, the bearing between the three-dimensional cams 13 is divided into two needle bearings or roller bearings so that the bearing radius is smaller than the maximum lift radius of the cam 13. Thereby, the bearing diameter between the cams 13 is reduced, and the weight and cost are reduced. In this case, even if the needle bearing is divided into two parts, the rotational speed of the camshaft 11 is 1/2 of the engine rotational speed. Can be guaranteed.
[0163]
Further, the bearing 413 is an angular ball bearing. Since the thrust force generated by the tapered portion of the three-dimensional cam 13 is always in one direction, the use of one angular ball bearing that is resistant to thrust loads can reduce the size of the bearing and reduce the engine width. it can.
[0164]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings.
FIG. 31 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 32 is a sectional view taken along the line P-P in FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0165]
The valve operating apparatus according to the eighth embodiment includes a cam / camshaft unit 10 disposed along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 disposed below the cam / camshaft unit 10, and this example. Then, it includes a valve unit 30 for intake control, an accelerator shaft unit 40 for displacing the cam in accordance with the accelerator opening, and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0166]
The camshaft unit 10, tappet unit 20, valve unit 30, and valve pause unit 50 according to the present embodiment have substantially the same configuration as that of the fourth embodiment.
[0167]
In this embodiment, on the exhaust side, a flat cam 13 as shown in FIG. _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0168]
In this embodiment, as shown in FIG. 32, a common camshaft 11 is arranged and configured for two cylinders, and cams 13A and 13B arranged in each cylinder are separate slides arranged for each cylinder. It is made to slide along the camshaft 11 by a drive mechanism. In this case, the accelerator shaft unit 40 functions as a slide drive mechanism.
[0169]
In the accelerator shaft unit 40, an accelerator shaft 41 arranged in parallel with the camshaft 11, an accelerator fork 42A fixed to the accelerator shaft 41 and connected to the cam 13A, and supported by the accelerator shaft 41 so as to be rotatable and slidable. And an accelerator fork 42B connected to the cam 13B. The accelerator shaft 41 is supported by the cylinder head 2 so as to be slidable in the axial direction thereof, and is engaged with the driven gear 43 via a screw respline 41a on one end side. And it acts as a common slide drive shaft for the two cams 13A and 13B.
[0170]
The driven gear 43 is rotatably supported by a double row ball bearing 44 and meshes with a drive gear 46 fixed to the output shaft of the accelerator motor 45A. On the other hand, the accelerator fork 42 </ b> B is integrated with a rack 417 arranged in the axial direction of the accelerator shaft 41. The rack 417 has teeth that mesh with a drive gear 418 fixed to the output shaft of the accelerator motor 45B, for example, in a part of a cylindrical sleeve shape, and is supported by the accelerator shaft 41 so as to be rotatable and slidable.
[0171]
The accelerator fork 42A, and hence the cam 13A, slides along the camshaft 11 by the driving force of the accelerator motor 45A. The accelerator fork 42B, and thus the cam 13B, slides along the camshaft 11 by the driving force of the accelerator motor 45B. As described above, in this embodiment, the valves are variably controlled by the separate drive systems for the two cylinders. For example, the side on which the cam 13A is disposed is always an explosion cylinder, and the side on which the cam 13B is disposed is a deactivated cylinder, so that the cylinder can be deactivated. In other words, by adopting “variable cylinders”, it is possible to secure an optimal displacement for the required output, and to achieve a range with good combustion efficiency (combustion conditions such as air-fuel ratio, intake amount, ignition timing, etc.). Use improves fuel efficiency.
[0172]
In addition to the variable cylinder, in the always explosive cylinder, the variable range of the valve can be controlled in the range of 0 to the maximum lift amount using a three-dimensional cam, so that the efficient range can be greatly expanded. In this case, since it is a three-dimensional cam, it can be smoothly and continuously connected from no lift to the maximum lift, and the engine output characteristic curve can be set very smoothly.
[0173]
Further, the structure of the accelerator forks 42A, B that slide-drive the two cams 13A, 13B is moved along the common accelerator shaft 41, thereby simplifying the structure. As a result, the weight can be reduced, the cost can be reduced, and the circumference of the cylinder head 2 can be made compact.
[0174]
Next, a ninth embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings. 33 is a sectional side view of the main part of the device of the present invention, and FIG. 34 is a sectional view taken along the line QQ in FIG. In this embodiment, the example is applied to the intake side, but in addition, it can be applied to the exhaust side. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0175]
The valve gear according to the ninth embodiment includes a cam / camshaft unit 10 arranged along the direction in which the cylinders are arranged, a tappet unit 20 arranged below the cam / camshaft unit 10, and this example. 1 includes a valve unit 30 that performs intake control and an accelerator shaft unit 40 that displaces a cam in accordance with the accelerator opening.
Of these, the description of the basically same one as in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
[0176]
The cam / camshaft unit 10 and the accelerator shaft unit 40 according to the present embodiment have substantially the same configuration as that of the first embodiment.
Further, in this embodiment, the valve deactivation unit 50 itself for deactivating the valve is not included. However, as will be described later, the valve unit 30 is configured to have substantially the same function as this.
[0177]
The basic structure of the tappet unit 20 is substantially the same as that of the first embodiment, and the tappet 21 is floated and held in the form of being accommodated in the tappet holder 24. The tappet core member 23 includes a base portion 23a, an arm portion 23b extending from the base portion 23a to the left and right sides, and a pressing portion 23c provided at an end portion of each arm portion 23b.
[0178]
In particular, in this embodiment, as shown in FIG. 34, the non-contact portion (FIG. 34, two-dot chain line portion) opposite to the cam portion 13a of the cam 13 on the outer peripheral surface of the tappet 21 is reduced in diameter. When the cam 13 moves in contact with the tappet 21, the non-contact portion does not come into contact with the cam portion 13a and can be reduced in diameter. Thus, the tappet 21 can be reduced in weight by reducing the diameter.
[0179]
The tappet core 23 is embedded with a synthetic resin or metal (lightweight portion 23e) that is lighter than the material of the tappet 21 along the axial center in the longitudinal direction of the arm portion 23b. Thus, by adjusting the weight of the tappet core member 23 with respect to the tappet 21, it is possible to prevent resonance.
[0180]
In this embodiment, on the exhaust side, as shown in FIG. _Ex A disk-shaped tappet 21 having a (planar cam) and a contact plane abutting on it. _Ex Have
[0181]
In the valve unit 30, each valve stem 31 a includes two intake valves 31 guided by a valve guide 32. Each valve stem 31 a has a tappet shim 33 in contact with the pressing portion 23 c of the tappet core 23, and a valve spring 36 is mounted between the valve retainer 34 and the spring seat 35.
[0182]
In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 34, the valve spring 36 of one intake valve 31 (right side). _R Of the valve spring 36 of the other intake valve 31 (left side). _L Is set smaller than the spring constant. In this case, for example, as shown in FIG. 35, the smaller the valve lift amount, the more the difference in load appears. That is, the difference between the valve lift amounts of the left and right intake valves 31 can be increased in the low speed rotation range.
[0183]
In the above case, the intake port 3 opened and closed by the left and right intake valves 31 as shown in FIG. _L And 3 _R Are arranged biased toward the intake valve 31 (right side) with the smaller valve lift amount. Thus, the intake port 3 _L And 3 _R The valve is inclined on the low lift side.
[0184]
Particularly in the valve gear according to the ninth embodiment, the valve spring 36 of one intake valve 31 (right side). _R Of the valve spring 36 of the other intake valve 31 (left side). _L Therefore, a difference in valve lift between the left and right intake valves 31 occurs. Accordingly, only the intake valve 31 on the left side substantially opens in the engine low-speed rotation region, and a swirling flow is generated in the combustion chamber, whereby a swirl flow can be generated.
[0185]
As the engine speed increases, the valve spring 36 _R And valve spring 36 _L As the compression displacement increases, the difference in valve lift between the left and right intake valves 31 decreases (FIG. 35). Accordingly, the valve lift amount of both the two intake valves 31 increases near the maximum lift, and high output characteristics can be obtained by securing a large amount of intake air in accordance with the valve opening area at that time.
[0186]
In this embodiment, since the valve pause unit 50 is not included as described above, the configuration can be simplified, and weight reduction and cost reduction can be effectively realized.
Furthermore, in this embodiment, the intake port 3 _L And 3 _R As a result, the swirl flow in the combustion chamber is generated as shown by the arrow S in FIG. _R And valve spring 36 _L A powerful swirl flow can be generated in combination with a swirl flow based on the spring constant.
[0187]
Further, by reducing the diameter of the non-contact portion of the outer peripheral surface of the tappet 21, it is possible to reduce the weight and increase the rotation speed and the valve opening / closing speed.
Furthermore, by providing the lightweight portion 23e of the tappet core 23, resonance can be prevented, and smooth and accurate valve operation can be ensured up to the high speed rotation region of the engine.
[0188]
Next, a tenth embodiment according to the present invention will be described. Note that members that are the same as or correspond to those in the first embodiment described above are described using the same reference numerals with reference to the drawings.
37 is a cross-sectional side view of the main part of the device of the present invention, FIG. 38 is a cross-sectional view taken along the line TT in FIG. 37, and FIG. 39 is a cross-sectional view taken along the line U-U in FIG. In this embodiment, it is an example applied to both the intake side and the exhaust side, that is, an accelerator shaft is disposed between the intake side camshaft and the exhaust side camshaft, and the intake side and the exhaust side are provided via an accelerator fork provided on the accelerator shaft. The cam on the exhaust side is driven. In addition, a cylinder head 2 is disposed on an upper portion of a piston 1 that reciprocates up and down in the cylinder, and a valve operating device is accommodated in the cylinder head 2.
[0189]
The valve operating apparatus according to the tenth embodiment includes a cam / camshaft unit 10 that is arranged along the direction in which cylinders are arranged on the intake side, and a tappet unit 20 that is arranged below the cam / camshaft unit 10. And a valve unit 30 for controlling the intake and a valve deactivation unit 50 for deactivating the valve as necessary.
[0190]
Further, on the exhaust side, a cam / camshaft unit 10 configured substantially the same as the intake side. _Ex And cam / camshaft unit 10 _Ex Tappet unit 20 arranged below _Ex And a valve unit 30 for exhaust control. _Ex Including. Cam / camshaft unit 10 _Ex Cam 13 _Ex The exhaust valve 31 _Ex The three-dimensional cam is configured to variably control the valve lift amount, the working angle, and the lift timing in a stepless manner. The exhaust side does not include a valve pause unit.
[0191]
An accelerator shaft unit 40 that displaces the cam according to the accelerator opening is included. In this embodiment, the intake side cam / camshaft unit 10 and the exhaust side cam / camshaft unit 10 are included. _Ex It is arranged between. That is, the accelerator shaft unit 40 is shared by the intake side and the exhaust side.
[0192]
The specific configuration of each unit may be substantially the same as that of, for example, the fifth embodiment (FIGS. 21 and 22) described above, and the description thereof will be omitted or simplified as appropriate.
[0193]
Particularly in the tenth embodiment, the camshaft 11 on the intake side and the camshaft 11 on the exhaust side _Ex The accelerator shaft 41 and the accelerator shaft 41 are arranged in parallel on the same plane so as to coincide with the mating surface (U-U cross section) of the cylinder head 2 and the cylinder head cover 2a.
[0194]
As shown in FIG. 39, the tappet holder 24 of the tappet unit 20 is fixed to the cylinder head 2 by four bolts 215 in this example. In this case, an adjuster 216 is attached to the two bolts 215, and the tappet holder 24 is attached to the camshaft 11 (camshaft 11 by the eccentric cam). _Ex ) Can be adjusted in the axial direction. 37 or 39, the plug hole 4 is disposed so as to penetrate the tappet holder 24.
[0195]
In the accelerator shaft unit 40, the camshaft 11 and the camshaft 11 _Ex An accelerator shaft 41 disposed in parallel with the cam shaft 13, and the cam 13 and the cam 13 fixed to the accelerator shaft 41. _Ex An accelerator fork 42 is included. The accelerator shaft 41 is supported by the cylinder head 2 so as to be slidable in the axial direction, and is engaged with a driven gear 43 (wheel) via a screw respline 41a on one end side. The driven gear 43 is rotatably supported by the cylinder head 2 and meshes with a drive gear 46 (worm) fixed to the output shaft of the accelerator motor 45.
[0196]
The accelerator fork 42 has a camshaft 11 and a camshaft 11 in a direction orthogonal to the accelerator shaft 41. _Ex The cam 13 and the cam 13 are extended to the side, and the bifurcated tip portions are respectively interposed through the bearings 47. _Ex It engages with a fork guide 48 that is rotatably mounted at the end of the. As a result, the cam 13 and the cam 13 are interlocked or synchronized with the acceleration shaft 41 sliding in the axial direction. _Ex The camshaft 11 and the camshaft 11 _Ex Slide along each.
[0197]
Particularly in the valve gear according to the tenth embodiment, the accelerator motor 45 rotates its output shaft in response to accelerator changes (accelerator opening, acceleration / deceleration direction, etc.), and the rotation is driven by the drive gear 46 and the driven gear 43. Is converted into a sliding motion of the accelerator shaft 41. Cam 13 and cam 13 _Ex The camshaft 13 and the camshaft 11 are linked to the movement of the accelerator shaft 41 via the accelerator fork 42. _Ex Slide along.
[0198]
In this embodiment, the valve lift amount and the operating angle are variably controlled on the exhaust side as well as the intake side in accordance with the accelerator opening. In this way, the intake and exhaust amount can be controlled from the idle rotation range to the fully open range, and intake and exhaust that are most suitable for the engine speed can be performed. In this case, the intake-side cam / camshaft unit 10 and the exhaust-side cam / camshaft unit 10 _Ex Is controlled by a single accelerator shaft unit 40. Compared with the case where the intake side and the exhaust side are controlled separately, the configuration can be greatly simplified and the weight can be reduced to each stage. In addition, the intake side and the exhaust side are automatically synchronized to improve the accelerator control accuracy, and variations in output and exhaust gas can be reduced.
[0199]
Further, by extending the accelerator fork 42 from the accelerator shaft 41 to both the intake and exhaust sides, the cam 13 and the cam 13 _Ex When moving the cams 13 and 13 _Ex The reaction force received from can be offset. This prevents an unreasonable load from acting on the accelerator fork 42 and the accelerator shaft 41, and ensures smooth and proper operation. In particular, the accelerator shaft 41 is connected to the camshaft 11 and the camshaft 11. _Ex By arranging them in parallel, it is possible to effectively prevent the twisting force and the like from acting. Furthermore, assembling property is improved by arranging and configuring the members on the same surface in this way.
[0200]
Also, the cam 13 and the cam 13 of the tappet 21 _Ex The position in the slide direction with respect to is finely adjusted by an adjuster 216. According to the adjuster 216, adjustment is performed using a fixed object that does not involve rotation, slide, or the like, so that the structure is simple and accurate position adjustment can be performed.
[0201]
In addition, although this embodiment was demonstrated in the form applied to 5th Embodiment, this embodiment is with respect to the intake side and exhaust side in all the above-mentioned embodiments (1st-9th embodiment). The present invention can be applied in the same manner as described above, and the same effects can be obtained in any case.
[0202]
As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
The apparatus of the present invention includes a plurality of main units (cam / camshaft unit 10, tappet unit 20, valve unit 30, accelerator shaft unit 40 and valve deactivation unit 50), and in each embodiment, a typical combination thereof. Explained in the example. In addition to the case of these embodiments, the combination of the main units can be changed as appropriate, and in either case, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.
[0203]
Moreover, the specific numerical example etc. which were demonstrated by the said embodiment (For example, the three-dimensional cam structure specification shown by FIG. 9) are not necessarily limited to this, It can change as needed. In each embodiment, an example of a two-cylinder engine has been described. However, the present invention can be effectively applied to an engine having one cylinder or three or more cylinders.
[0204]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in this type of engine, the valve lift amount, the operating angle, and the lift timing are variably controlled in accordance with the accelerator opening. In this case, the poppet valve controls the intake air amount from the idle rotation range to the fully open range, and since there is no member such as a throttle valve in the intake passage, the ventilation resistance is greatly reduced and the inertia and Effectiveness of pulsation effect is improved and output is improved.
[0205]
Further, the valve working angle is continuously variable steplessly, thereby narrowing the working angle on the low opening (low output) side and reducing the overlap amount with the exhaust side. This prevents blow-through, stabilizes combustion in the cylinder by raising the exhaust temperature, reduces pumping loss by improving the valve efficiency, and improves combustion efficiency.
In addition, when there are two or more intake valves, the swirl or tumble flow is increased and lean burn is performed by providing a difference in the intake amount of the left and right valves (most typically, one of the valves is deactivated). As a result, the output is improved by improving the fuel consumption and increasing the inflow speed. A valve deactivation unit can be used to deactivate the valve, or by setting the spring constant of the valve spring.
[0206]
In addition, mechanical loss is reduced by setting a valve lift amount that matches the engine output. By the way, the effect of valve stop is the greatest. In addition, the output can be improved by widening the valve operating angle on the high opening side, and when the operating angle is narrowed on the low opening side, the fuel is injected by applying a fuel injection jet to the poppet valve. Effectively prevents blow-through when atomized. Further, the accelerator response is improved by controlling the accelerator motor so that the valve opening degree matches the output by the controller.
[0207]
Further, the throttle valve can be abolished, and a cost reduction can be expected for those having a swirl control valve with a throttle valve.
Further, a mechanism for making the valve lift variable by an actuator (motor, hydraulic device, etc.) is operated according to the twist amount or the depression amount of the accelerator grip or the accelerator pedal. As a result, the amount of change in the accelerator can be controlled to an arbitrary lift amount according to the travel conditions at that time, and fuel efficiency, feeling, travel performance, and the like can be effectively improved.
[0208]
Furthermore, on the exhaust side as well as the intake side, the valve lift and operating angle are continuously variable according to the accelerator opening, and the intake / exhaust amount is controlled from the idle rotation range to the fully open range, making it the most suitable for engine speed Intake and exhaust can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of an engine equipped with a valve gear according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an engine of a motorcycle according to an application example of the invention.
FIG. 3 is a side sectional view of a main part of the valve gear of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a camshaft rotational drive system according to the valve gear of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a three-dimensional cam according to the valve gear of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a configuration example of a tappet core material according to the valve gear of the present invention.
8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing an example of specific three-dimensional cam configuration specifications of the cam according to the valve gear of the present invention.
FIG. 10 is a sectional side view of a main part in a second embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
12 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.
13 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional side view of a main part in a third embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
FIG. 16 is a cross-sectional side view of a main part in a fourth embodiment of the present invention.
17 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.
FIG. 18 is a view showing a modification of the tappet unit according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a side sectional view of an essential part showing another modification of the fourth embodiment of the present invention.
20 is a view on arrow H in FIG. 19;
FIG. 21 is a side sectional view of an essential part in a fifth embodiment of the present invention.
22 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
23 is a cross-sectional view taken along the tappet guide portion and the line JJ of FIG. 21 in the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a side sectional view of an essential part in a sixth embodiment of the present invention.
25 is a cross-sectional view taken along the line KK in FIG. 24. FIG.
26 is a cross-sectional view taken along lines LL and MM in FIG. 25, respectively.
FIG. 27 is a diagram showing a modification of the sixth embodiment.
28 is a plan view showing a slide guide hole of a pin according to a modification in the sixth embodiment and a cross-sectional view taken along line NN in FIG. 27. FIG.
FIG. 29 is a cross-sectional side view of main parts of a seventh embodiment of the present invention.
30 is a cross-sectional view taken along the line OO in FIG. 29. FIG.
FIG. 31 is a cross-sectional side view of main parts of an eighth embodiment of the present invention.
32 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 31. FIG.
FIG. 33 is a sectional side view of the main part of a ninth embodiment of the present invention.
34 is a cross-sectional view taken along the line QQ in FIG. 33. FIG.
FIG. 35 is a view showing a relation of spring constants of a valve spring in the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 36 is a view on arrow R of FIG. 33 showing an arrangement configuration of intake ports in the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 37 is a sectional side view of the main part of a tenth embodiment of the present invention.
38 is a sectional view taken along the line TT in FIG. 37. FIG.
FIG. 39 is a cross-sectional view taken along the line U-U in FIG.
40 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 39, showing a configuration example of an adjuster of a tappet holder according to the tenth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 piston
2 Cylinder head
10 Cam / Camshaft unit
11 Camshaft
12 Bearing
13 cams
15 sprocket
16 Drive sprocket
17 chain
18 Chain guide
19 Chain tensioner
101 Chain adjuster
20 tappet units
21 Tappet
22 balls
23 Tappet core
24 Tappet holder
30 Valve unit
31 Intake valve
32 Valve guide
33 Tappet Sim
34 Tappet retainer
35 Spring seat
36 Valve spring
40 Accelerator shaft unit
41 Accelerator shaft
42 Accel Fork
43 Driven Gear
44 Ball bearing
45 Accelerator motor
46 Drive gear
50 Valve deactivation unit
51 Tappet stopper
52 Rotating shaft
53 Drive unit
54 Swing arm
60 Phase sensor unit
61 pin
62 Phase sensor

Claims (13)

カム高さとカム作用角が連続的に変化するように形成され、カムシャフトと一体回転するとともにその軸方向に相対移動可能に構成されたカムと、前記カムのカム面に押圧されてバルブを進退させるバルブリフタとを備えた動弁装置であって、
前記カムは前記カムシャフトの軸方向に傾斜するカム面を有し、前記カムが前記カムシャフトの軸方向にスライドすることによりバルブリフト量およびバルブ作動角が連続無段に可変制御され、
前記バルブリフタは、
基部と、
前記基部から前記カムシャフトの軸方向両側に向けて延設する腕部と、
前記腕部の両端部に設けられて前記バルブを押圧する押圧部と、
前記基部を回転軸とすると共に前記カムの周面に摺接し、該カムの回転に追従して前記基部に対し相対回転する円板状の回転摺動部材と、を含み、
前記バルブリフタは、前記カムと前記バルブの間に浮動保持されるとともに、バルブリフタガイドによってバルブステム軸方向にのみ移動可能にガイドされたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。The cam height and cam operating angle are formed so as to continuously change, and the cam is configured to rotate integrally with the camshaft and to be relatively movable in the axial direction thereof. A valve operating device having a valve lifter
The cam has a cam surface inclined in the axial direction of the camshaft, and the valve lift amount and the valve operating angle are variably controlled continuously and continuously by sliding the cam in the axial direction of the camshaft,
The valve lifter,
The base,
An arm portion extending from the base portion toward both axial sides of the camshaft;
A pressing portion that is provided at both ends of the arm portion and presses the valve;
A disc-shaped rotary sliding member that uses the base as a rotation shaft and is in sliding contact with the circumferential surface of the cam, and rotates relative to the base following the rotation of the cam;
The valve lifter for an internal combustion engine, wherein the valve lifter is floatingly held between the cam and the valve and is guided by a valve lifter guide so as to be movable only in a valve stem axial direction . 前記回転摺動部材は、前記腕部と同軸に設けられることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。2. The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the rotary sliding member is provided coaxially with the arm portion. カム高さとカム作用角が連続的に変化するように形成され、カムシャフトと一体回転するとともにその軸方向に相対移動可能に構成されたカムと、前記カムのカム面に押圧されてバルブを進退させるバルブリフタとを備えた動弁装置であって、
前記カムは前記カムシャフトの軸方向に傾斜するカム面を有し、前記カムが前記カムシャフトの軸方向にスライドすることによりバルブリフト量およびバルブ作動角が連続無段に可変制御され、
前記バルブリフタは、
前記カムシャフトと並行に配設された揺動軸によってその一端が軸支され、その他端に形成された二又状の一方が前記バルブに当接するとともに他方が前記カムに摺接するようになされた基部と、
前記基部の前記二又状他端部の一方に形成された軸部に揺動自在に軸支されて、その両端に前記バルブを押圧する押圧部を備えた腕部と、
前記基部の前記二又状他端部の他方に設けられた回転軸回りに回転自在に軸支されて、前記カムの回転に追従して前記基部に対し相対回転する円板状の回転摺動部材と、を含むことを特徴とする内燃機関の動弁装置。The cam height and cam operating angle are formed so as to continuously change, and the cam is configured to rotate integrally with the camshaft and to be relatively movable in the axial direction thereof. A valve operating device having a valve lifter
The cam has a cam surface inclined in the axial direction of the camshaft, and the valve lift amount and the valve operating angle are variably controlled continuously and continuously by sliding the cam in the axial direction of the camshaft,
The valve lifter,
One end is pivotally supported by a swing shaft arranged in parallel with the camshaft, and one of the two forks formed on the other end is in contact with the valve and the other is in sliding contact with the cam. The base,
An arm portion pivotally supported by a shaft portion formed on one of the two other end portions of the base portion and having a pressing portion that presses the valve at both ends thereof;
A disc-shaped rotational slide that is rotatably supported around a rotation shaft provided on the other of the two other ends of the base and rotates relative to the base following the rotation of the cam. And a valve operating device for an internal combustion engine. 前記バルブリフタの前記腕部の一方側に当接可能なストッパ部材を備え、このストッパ部材がアクセル開度に応じて前記腕部の一方側の動きを規制することにより、該一方側の腕部に対応する前記バルブを休止させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の動弁装置。A stopper member capable of abutting on one side of the arm portion of the valve lifter is provided, and the stopper member regulates the movement of the one side of the arm portion in accordance with the accelerator opening, whereby the arm portion on the one side is provided. The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the corresponding valve is deactivated. 前記バルブリフタの前記押圧部により押圧される吸気バルブを１気筒あたり２つ備え、一方の吸気バルブのバルブスプリングのばね定数が、他方の吸気バルブのバルブスプリングのばね定数よりも大きく設定されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の動弁装置。 Two intake valves pressed by the pressing portion of the valve lifter are provided per cylinder , and the spring constant of the valve spring of one intake valve is set larger than the spring constant of the valve spring of the other intake valve. 5. The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 4 , 前記カムシャフトと平行にストッパシャフトが配設されるとともに、このストッパシャフトを回動させる駆動装置を備え、前記ストッパシャフトが回動することにより前記バルブリフタの一方側の腕部にストッパ部材が当接し、該腕部の一方側の動きを規制することによって１本のバルブを休止させるようにしたことを特徴とする請求項４または５に記載の動弁装置。A stopper shaft is disposed in parallel with the camshaft, and a driving device for rotating the stopper shaft is provided. When the stopper shaft rotates , the stopper member comes into contact with one arm portion of the valve lifter. 6. The valve operating apparatus according to claim 4 , wherein one valve is stopped by restricting the movement of one side of the arm portion . 前記カムシャフトと平行にかつ平行移動可能にストッパシャフトを設けるとともに、該ストッパシャフトと一体的にストッパ部材を設け、前記バルブリフタの腕部端面に形成した嵌合凹部に前記ストッパ部材が嵌合することにより前記バルブリフタを揺動させるようにしたことを特徴とする請求項４または５に記載の動弁装置。 A stopper shaft is provided in parallel with the camshaft so as to be movable, and a stopper member is provided integrally with the stopper shaft, and the stopper member is fitted into a fitting recess formed on an end surface of the arm of the valve lifter. The valve operating device according to claim 4 or 5 , wherein the valve lifter is swung by means of. アクセル開度に応じて駆動されるモータと、該モータの駆動力を伝達する歯車機構と、該歯車機構により軸方向に移動可能に軸支され、前記カムシャフトと平行に配置されるとともに前記カムに係合するフォークを備えたアクセルシャフトとを含むカム変位装置を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の動弁装置。A motor driven according to the accelerator opening, a gear mechanism for transmitting the driving force of the motor, and a shaft supported by the gear mechanism so as to be movable in the axial direction, arranged in parallel with the camshaft and the cam valve operating device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it has a cam displacement apparatus comprising an accelerator shaft with fork that engages the. アクセル開度に応じて駆動されるモータと、該モータの駆動力を伝達する歯車機構と、該歯車機構により軸方向に移動可能に軸支され、前記カムシャフトの内部に同軸に配置されるアクセルシャフトとを含むカム変位装置を有し、前記カムは前記アクセルシャフトと一体的に軸方向に移動して前記カムシャフトの外周に摺接自在に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の動弁装置。A motor driven in response to the accelerator opening, a gear mechanism for transmitting the driving force of the motor is movably supported in the axial direction by the gear mechanism, an accelerator which is disposed coaxially inside the camshaft And a cam displacement device including a shaft, wherein the cam is axially moved integrally with the accelerator shaft and is slidably provided on an outer periphery of the camshaft . valve operating device according to any one of 7. 少なくとも２つの気筒に対して共通の前記カムシャフトが配置構成され、各気筒に配設された前記カムが、気筒ごとに構成された別個のスライド駆動機構によって、前記カムシャフトに沿ってスライドするようにしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の動弁装置。The common camshaft is arranged and configured for at least two cylinders, and the cam arranged in each cylinder slides along the camshaft by a separate slide drive mechanism configured for each cylinder. The valve operating apparatus according to any one of claims 1 to 9 , wherein the valve operating apparatus is configured as described above. 前記スライド駆動機構は、前記カムシャフトと平行に配置された共通のスライド駆動軸を持ち、各気筒の前記カムに係合するフォークが前記スライド駆動軸に沿って独立して移動することを特徴とする請求項１０に記載の動弁装置。The slide drive mechanism has a common slide drive shaft arranged in parallel with the camshaft, and a fork that engages with the cam of each cylinder moves independently along the slide drive shaft. The valve gear according to claim 10 . 吸気バルブおよび排気バルブにより吸排気を制御するようにした内燃機関であって、少なくとも吸気側に請求項１〜１１のいずれか１項に記載の動弁装置を備えたことを特徴とする内燃機関。An internal combustion engine in which intake and exhaust are controlled by an intake valve and an exhaust valve, wherein the valve operating device according to any one of claims 1 to 11 is provided at least on the intake side. . 吸気バルブおよび排気バルブにより吸排気を制御するようにした内燃機関であって、吸気側および排気側に請求項１〜１１のいずれか１項に記載の動弁装置を備えたことを特徴とする内燃機関。An internal combustion engine in which intake and exhaust are controlled by an intake valve and an exhaust valve, wherein the valve operating device according to any one of claims 1 to 11 is provided on an intake side and an exhaust side. Internal combustion engine.

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