JP5244978B2 - 可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びに鞍乗型車両 - Google Patents

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Description

本発明は、バルブを備えた内燃機関においてバルブの開閉を制御するための可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びにそれを備えた鞍乗型車両に係り、特に、複数個のロッカアームを切り換える技術に関する。
従来、この種の可変動弁装置(第1の装置)として、二つのロッカアームと、出力リンクと、連結リンクと、アクチュエータプレートと、アーマチュアと、スプリングと、ソレノイドコイルとを備えたものが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。二つのロッカアームは、バルブのリフト量などを切り換える。出力リンクは、二つのロッカアームを切り換える。連結リンクは、出力リンクを揺動駆動する。アクチュエータプレートは、連結リンクを駆動する。アーマチュアは、磁性体で構成され、アクチュエータプレートの下面に突出して取り付けられている。スプリングは、突出した上方位置にアクチュエータプレートを付勢(bias、勢いが付されること)する。ソレノイドコイルは、アーマチュアを磁力で吸引してアクチュエータプレートを下方位置に移動させる。
このように構成された第1の装置では、ソレノイドコイルが非通電の場合には、アクチュエータプレートが上方位置に維持され、出力リンクが非作動状態にされる。したがって、一方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。そして、ソレノイドコイルが通電された場合には、スプリングの付勢力より大きな電磁吸引力によりアーマチュアが吸引され、アクチュエータプレートが下方位置に移動される。したがって、連結リンクを介して出力リンクが作動され、他方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。このように、ソレノイドコイルの非通電・通電を切り換えることにより、二つのロッカアームが切り換えられるようになっている。
また、その他の可変動弁装置(第2の装置)として、二つのロッカアームと、作動片と、ソレノイドコイルと、スプリングと、永久磁石とを備えたものがある(例えば、特許文献2参照)。二つのロッカアームは、バルブのリフト量などを切り換える。作動片は、進出及び退出が可能に構成され、二つのロッカアームを切り換える。ソレノイドコイルは、作動片を進出及び退出するように駆動する。スプリングは、ソレノイドコイルと作動片の間に設けられ、作動片をロッカアーム側へ付勢する。永久磁石は、作動片のソレノイドコイル側に設けられている。
このように構成された第2の装置では、ソレノイドコイルが非通電の場合には、作動片がスプリングによりロッカアーム側へ付勢して進出される。したがって、一方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。そして、ソレノイドコイルが通電された場合には、作動片がソレノイドコイルの電磁吸引力により吸引されることにより、ロッカアーム側から作動片が退出される。したがって、他方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。このとき、ソレノイドコイルへの通電を解除しても、永久磁石の電磁吸引力により、作動片が退出された状態を維持される。なお、作動片が退出された状態を解除し、ロッカアーム側へ作動片を進出させるには、逆方向へ作動片を動かすように一時的にソレノイドコイルを励磁する。このようにして、二つのロッカアームが切り換えられる。
特開平10−110610号公報(図1〜図4) 特表2008−530424号公報(図2)
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の第1の装置では、他方のロッカアームをバルブに接触させ続けるために、ソレノイドコイルに通電を継続する必要がある。したがって、他方のロッカアームをバルブに接触させ続ける際に電力を消費するという問題がある。このように電力を消費すると、可変動弁装置のための発電により多くの駆動力が使われるので、エンジンの燃料消費量が増加する。
また、従来の第2の装置では、上記第1の装置とは異なり、永久磁石による吸引を行うので、他方のロッカアームをバルブに接触させ続けるのに電力を消費することはない。しかしながら、永久磁石は高温時に磁力が低下する特性を有する。その上、可変動弁装置は、高温になる部位に極めて近く、断熱対策をとることは極めて困難である。また、たとえ、断熱対策を施したとしても、構造が複雑化し、高コストとなることは避けられない。つまり、第2の装置には、上述した第1の装置のような問題がないものの実現性が極めて低いという別異の問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ロッカアームが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、実現性が極めて高い可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びに鞍乗型車両を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、第1の発明は、複数個のロッカアームを切り換える可変動弁装置であって、
ロッカアーム側から離れる退出方向に付勢(bias、勢いが付されること)され、ロッカアーム側へ進出するように駆動されて前記複数個のロッカアームを連結する連結ピンと、
作動片を備え、複数の異なる位置のいずれか1つの位置に前記作動片を駆動させるアクチュエータと、
前記作動片の位置に応じて前記連結ピンをロッカアーム側に進出させるとともに、前記アクチュエータが非作動とされたときに、前記連結ピンをロッカアーム側へ進出させた位置に保持する状態保持機構と、
を備えているものである。
[作用・効果]本発明によれば、ロッカアームを切り換えるためにアクチュエータを作動させると、作動片が異なる位置に移動され、連結ピンがロッカアーム側へ進出される。その際には、アクチュエータが非作動とされたときに状態保持機構により連結ピンの各位置を保持することができる。したがって、ロッカアームが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策が不要であるので、実現性が極めて高い可変動弁装置を実現することができる。なお、アクチュエータが作動し、作動片が動いているときでも、状態保持機構により連結ピンの位置を保持してもよい。
第2の発明は、第1の発明において、前記複数個のロッカアームが二つであり、
前記アクチュエータは、プッシュ型またはプル型の電磁ソレノイドであり、前記電磁ソレノイドは、前記作動片を軸方向に直線的に移動させる機能を備え、通電により初期位置と作動位置といずれか一方の位置に前記作動片を駆動し、
前記状態保持機構は、先端側に先端部材を備えたノック回転式ラチェット機構を備え、前記作動片の位置に応じて、初期位置と進出位置とにわたって、進出位置よりも進出した最進出位置を経て前記先端部材を移動することが好ましい。
(作用・効果)電磁ソレノイドを通電して作動させると、初期位置と作動位置の一方側に作動片が駆動される。このとき作動片の位置に応じてノック回転式ラチェット機構の先端部材が、初期位置から最進出位置を経て進出位置または進出位置から最進出位置を経て初期位置まで移動する。しかし、作動片が他方側に戻っても、ラチェットにより先端部材の位置は進出位置にて保持される。しかも、先端部材を進出位置に移動させる際には電磁ソレノイドをオンにするだけでよく、さらに、先端部材を進出位置から初期位置に戻す際にも電磁ソレノイドをオンにするだけでよい。したがって、先端部材が逆方向へ動くように、電磁ソレノイドを異なる状態で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に二つのロッカアームを切り換えることができる。
第3の発明は、第1の発明において、前記複数個のロッカアームが二つであり、
前記アクチュエータは、作動片を初期位置から作動位置に対して、軸廻りに回転駆動するロータリ形の電磁ソレノイドであり、
前記状態保持機構は、前記作動片を作動位置から初期位置に付勢する付勢手段と、二方向にカムを備え、前記作動片の回転に連動するカム軸と、前記作動片と前記カム軸の間に介在し、前記作動片の回転方向への前記カムの回転を許容するとともに、前記作動片の回転方向と逆方向への前記カムの回転を阻止するクラッチと、
を備えていることが好ましい。
(作用・効果)ロータリ形の電磁ソレノイドを作動させると、作動片が軸廻りに回転される。これによりカム軸が同方向に回転され、カムが連結ピンをロッカアーム側へ移動させる。作動片は付勢手段で付勢されているので、初期位置に戻るが、作動片とカム軸の間にはクラッチが介在しているので、カム軸はその位置に維持される。したがって、ロータリ形の電磁ソレノイドを作動させる度にカム軸が回転され、連結ピンをロッカアーム側に進出させたり、ロッカアームから離れさせたりすることができる。したがって、電磁ソレノイドを電気的に反対の極性で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に二つのロッカアームを切り換えることができる。
第4の発明は、第1の発明から第3の発明において、前記連結ピンと前記状態保持機構との間には、前記状態保持機構側に位置する一端部と前記連結ピン側に位置する他端部とを有する方向切り換えレバーを備え、前記方向切り換えレバーは、前記一端部と前記他端部との間に回転軸を備えていることが好ましい。
(作用・効果)連結ピンと状態保持機構との間に方向切り換えレバーを備えているので、アクチュエータを取り付ける位置の自由度を高くすることができる。
第5の発明は、第1から第4の発明のいずれかに記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する平面と、前記作動片の作動方向とが平行となるように取り付けられ、かつ、前記エンジンのピストン−クランク系により生じる振動の主成分方向と直交する方向に、その作動片の作動方向が一致するように前記可変動弁装置に取り付けられていることが好ましい。
(作用・効果)エンジンからの振動がアクチュエータの作動方向と一致しないので、この振動がアクチュエータの動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
第6の発明は、第1から第4の発明のいずれかに記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する方向に、その作動片の作動方向が位置するように前記可変動弁装置に取り付けられていることが好ましい。
(作用・効果)小排気量単気筒のエンジンの場合には、シリンダの軸線方向が、エンジンの振動の主成分方向である。したがって、このような配置とすることで、振動がアクチュエータの動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
第7の発明は、第5または第6の発明に記載のエンジンを備えた鞍乗型車両であって、
前記アクチュエータは、走行時に車体が振動する方向と直交する平面と、その作動片の作動方向とが平行となるように前記可変動弁装置に取り付けられていることが好ましい。
(作用・効果)走行時に車体に加わる振動に起因する荷重がアクチュエータの作動方向に一致しないので、この振動がアクチュエータの動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
第8の発明は、第5または第6の発明に記載のエンジンと、
燃料を貯留する燃料タンクと、
前輪及び後輪と、
前記エンジンにより発生される動力を前記後輪に伝達する伝達機構とを備えていることが好ましい。
(作用・効果)可変動弁装置の駆動に使われるエンジンの駆動力が小さくなるので、車両の燃費を向上できる。
なお、ここで言う「鞍乗型車両」とは、搭乗者が鞍にまたがった状態で乗車可能な車両である。具体的には、自動二輪車、不整地走行用車両(ALL-TERRAIN VEHICLE)、スノーモービルが含まれる。また、自動二輪車には、足をそろえて乗車可能なスクータ、モペット(またはモペッド(Moped)とも呼ばれる)が含まれる。
本発明に係る可変動弁装置によれば、ロッカアームを切り換えるためにアクチュエータを作動させると、作動片が異なる位置に移動され、連結ピンがロッカアーム側へ進出される。その際には、アクチュエータが非作動とされても状態保持機構により連結ピンの各位置を保持することができる。したがって、ロッカアームが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策等が不要であるので、実現性が極めて高い可変動弁装置を実現することができる。
実施例1に係る可変動弁装置の概略構成を示す縦断面図である。 実施例1に係る可変動弁装置の概略構成を示す横断面図である。 図1のA−A矢視断面図である。 要部を示す斜視図である。 状態保持機構を示す斜視図である。 状態保持機構の分解斜視図である。 状態保持機構の動作説明に供する図であり、(a)は初期位置を示し、(b)は初期位置からの遷移位置を示し、(c)は最進出位置を示す。 状態保持機構の動作説明に供する図であり、(a),(b)は最進出位置からの遷移位置を示し、(c)は進出位置を示す。 実施例2に係る状態保持機構の概略構成を示し、(a)は初期位置を示し、(b)は作用位置(作動時)を示し、(c)は作用位置(非作動時)を示す。 実施例1に係る状態保持機構を備えたエンジンの概略構成図である。 図10のエンジンを備えた自動二輪車の概略構成図である。 アクチュエータの好ましい配置例1を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。 アクチュエータの好ましい配置例2を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。 アクチュエータの好ましい配置例3を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。 アクチュエータの好ましい配置例4を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。
1 … 可変動弁装置
3 … シリンダヘッド
5 … 燃焼室
11 … カムシャフト
13 … 低速用カム
15 … 高速用カム
16 … カム
17 … ロッカシャフト
19 … 低速用ロッカアーム
21 … 高速用ロッカアーム
22 … ロッカアーム
23 … ロストモーションスプリング
33 … 貫通口
35 … 圧縮コイルバネ
37 … 連結ピン
39 … 係合部
41 … アクチュエータ
43 … 状態保持機構
45 … 方向切り換えレバー
57 … 外周固定筒
59 … 押圧部材
61 … 回転筒
63 … 先端部材
65 … スプリング
67 … 深溝
69 … 傾斜溝
71 … 係止部
73 … 押圧摺動面
75 … 係止突起
91 … エンジン
111 … ECU
141 … 燃料タンク
137 … 前輪
145 … 動力伝達装置
147 … 後輪
RV1 … 走行時に路面から車両が受ける振動方向
RV2 … 走行時にエンジンが受ける振動方向
EV1,EV2 … シリンダ−クランク系による振動の主成分方向
CA … シリンダの軸線
CP1 … シリンダの軸線と直交する平面
CP2 … 振動方向RV2と直交する平面
OP … 作動方向
以下、可変動弁装置と、この可変動弁装置を備えたエンジンと、このエンジンを備えた鞍乗型車両の一例である自動二輪車について順に説明する。
<可変動弁装置> 実施例1
図1は、実施例1に係る可変動弁装置の概略構成を示す縦断面図であり、図2は、実施例1に係る可変動弁装置の概略構成を示す横断面図であり、図3は、図1のA−A矢視断面図であり、図4は、要部を示す斜視図である。なお、図4中では、後述するスプリング(65)を省略してある。
以下に説明する可変動弁装置1は、小排気量のエンジンに好適なものである。なお、ここでいう小排気量とは、例えば、100cc〜200cc程度をいう。但し、中排気量以上のものであっても本発明を適用することが可能である。また、本発明は、単気筒エンジンや多気筒エンジンにも適用することができる。
可変動弁装置1は、シリンダヘッド3の上部に配備されている。シリンダヘッド3は、図示しないシリンダの上部に取り付けられている。シリンダヘッド3は、下部に燃焼室5を備えている。この燃焼室5の上面には、シリンダヘッド3の側方に連通接続された吸気ポート101と排気ポート112が形成されている。それぞれのポートには、それぞれ二本の吸気バルブ7と排気バルブ9とが配備されている。なお、図示省略しているが、シリンダヘッド3の下方には、図1の上下方向に往復運動するピストンが配置される。
シリンダヘッド3は、一本のカムシャフト11を備えている。このカムシャフト11は、低速用カム13と高速用カム15とを吸気側に備え、カム16を排気側に備えている。また、カムシャフト11を挟んで、カムシャフト11に平行な位置には、吸気側と排気側にそれぞれロッカシャフト17を備えている。吸気側のロッカシャフト17には、シーソ式の低速用ロッカアーム19と高速用ロッカアーム21とが、ロッカシャフト17の軸廻りに揺動自在に取り付けられている。また、排気側のロッカシャフト17には、シーソ式のロッカアーム22がロッカシャフト17の軸廻りに揺動自在に取り付けられている。低速用ロッカアーム19は、低速用カム13に接触する一端側にニードルローラ25を備え、吸気バルブ7のバルブステムエンドに接触する他端側にアジャストスクリュー27を備えている。ロッカアーム22は、後述する貫通口(33)がない点を除いて低速用ロッカアーム19と同じ構成である。なお、以下の説明においては吸気バルブを例にとって説明するが、本発明は排気バルブの駆動システムについても適用できる。
高速用ロッカアーム21は、高速用カム15に接触する一端側にニードルローラ29を備えている。また、高速用ロッカアーム21は、ロストモーションスプリング31により、ニードルローラ29が高速用カム15側へ付勢されている。
ロッカシャフト17の上方にあたる低速用ロッカアーム19の上部には、ロッカシャフト17に平行に貫通口33が形成されている。この貫通口33は、圧縮コイルバネ35を通して連結ピン37が挿入されている。連結ピン37は、貫通口33(貫き通された開口)を進退可能に挿入されているが、圧縮コイルバネ35により退出方向に付勢されている。連結ピン37は、その長さが低速用ロッカアーム19の幅よりも長く形成されている。したがって、後述する機構により進出された場合には、その先端部が低速用ロッカアーム19の側面から高速用ロッカアーム21側へ進出する。
ロッカシャフト17の上方にあたる高速用ロッカアーム21の上部には、係合部39(係わり合う部分)が形成されている。この係合部39は、カムシャフト11と反対側、換言すると低速用ロッカアーム19のアジャストスクリュー27側に切り欠きを形成されている。
連結ピン37が進出されない状態では、高速用カム15により揺動(揺れ動くこと)される高速用ロッカアーム21は、低速用ロッカアーム19に係合(係わり合う)することなく空打ち(高速用カム15で揺動されるだけで、低速用ロッカアーム19を動かさない)する。その後、低速用カム13により揺動される低速用ロッカアーム19を介して吸気バルブ7が押されて燃焼室5に向けてリフトされる。その一方、連結ピン37が進出されると、その先端部が係合部39に係合される。したがって、高速用カム15の回転に応じて高速用ロッカアーム21が揺動され、これに伴って低速用ロッカアーム19が揺動されて吸気バルブ9がリフトされる。
次に、上述した連結ピン37を進退駆動する構成について説明する。なお、図5は、状態保持機構を示す斜視図であり、図6は、状態保持機構の分解斜視図であり、図7は、状態保持機構の動作説明に供する図であり、(a)は初期位置を示し、(b)は初期位置からの遷移位置を示し、(c)は最進出位置を示し、図8は、状態保持機構の動作説明に供する図であり、(a),(b)は最進出位置からの遷移位置を示し、(c)は進出位置を示す。
連結ピン37は、アクチュエータ41と、状態保持機構43と、方向切り換えレバー45とによって進退駆動される。
アクチュエータ41は、例えば、プッシュ形の電磁ソレノイドで構成されており、通電した後、非通電にすることによりプランジャ先端の作動片47を初期位置と進出位置とに進出または退出するように駆動する。状態保持機構43と連結ピン37との間には、方向切り換えレバー45が設けられている。この方向切り換えレバー45は、平面視Lの字状を呈している。方向切り換えレバー45の一端側48と他端側49間には回転軸51が備えられており、回転軸51廻りに一端側48と他端側49とが揺動する。方向切り換えレバー45の一端側48は状態保持機構43に接触し、他端側49は連結ピン37に接触している。また、方向切り換えレバー45の他端側49及び回転軸51は、カムカバー53内に収容されている(図1及び図3参照)。一方、方向切り換えレバー45の一端側48は、状態保持機構43及びアクチュエータ41とともに、カムカバー53の上部に配置されている。図示省略してあるが、カムカバー53の上部は、トップカバーで覆われている。
アクチュエータ41は、その作動片47の進退方向(作動方向)と、シリンダヘッド3下部に配置されるシリンダ(図示省略)の軸線とが直交する向きで配置されている。なお、アクチュエータ41の配置例については、詳細を後述する。
状態保持機構43は、カバー凸部55に収容されている。状態保持機構43は、例えば、ノック回転式ラチェット機構で構成されている。具体的には、図5,6に示すように、外周固定筒57と、外周固定筒57の後端側から内部に挿入されている押圧部材59と、外周固定筒57の先端側から内部に挿入されている回転筒61と、回転筒61の先端側から挿入されている先端部材63と、先端部材63を押圧部材59側へ付勢するスプリング65とを備えている。
外周固定筒57は、先端側の環状部に、深溝67と、傾斜溝69と、係止(係わり合って止まること)部71とを形成されている。傾斜溝69は、深溝67に隣接する。係止部71は、傾斜溝69と深溝67との間に形成されている。押圧部材59は、その先端側の環状部に、三角形状の押圧摺動面73を形成されている。回転筒61は、その後部に、周方向に突出した係止突起75を形成されている。
上記のように構成された状態保持機構43は、アクチュエータ41の作動片47を進退すると、図7及び図8のように動作する。
なお、初期状態では、図7(a)に示すように、外周固定筒57の深溝67に回転筒61の係止突起75が入り込んだ状態であるとする。これを「状態A」とする。このとき図示しない作動片47が進出されると、押圧部材59が外周固定筒57の先端側へ移動する(図7(b))。このとき、押圧摺動面73の三角形状の頂点で回転筒61の係止突起75が押し出され、回転筒61が先端側へ移動される(図7(c))。これを「状態B」とする。次に、作動片47が戻り始めると、回転筒61は、スプリング65の反発力も加わって、その係止突起75が三角形状の押圧摺動面73を摺動し、押圧部材59側から見て時計方向に回転される(図7(c),図8(a))。その過程において、係止突起75は、押圧部材59の押圧摺動面73から、外周固定筒57の傾斜溝69に乗り移る。さらに作動片47が元の位置に戻る際には、スプリング65の反発力も加わって、外周固定筒57の傾斜溝69を係止部71に向かって摺動しつつ移動する(図8(b),図8(c))。これを「状態C」とする。なお、再びアクチュエータ41の作動片47が進退されると、状態Cにおいて、係止突起75が係止部71を乗り越えて、深溝67に入り込み、状態Aとなる。
このように、アクチュエータ41の作動片47が進退されると、先端部材63が状態Aから状態Bを経て状態Cとなる。再び作動片47が進退されると、状態Cから状態Bを経て状態Aとなる。このとき、状態Aと状態Cにおいては、アクチュエータ41を非作動としておいても、その状態が保持される。
上記のように先端部材63が移動されると、方向切り換えレバー45の一端側48が図3における実線の状態から二点差線のように動かされる。つまり、状態Aでは、他端側49が連結ピン37を高速用ロッカアーム21側から離れるように退出させた状態を維持し、状態Cでは、連結ピン37を高速用ロッカアーム21側へ近づくように進出させた状態を維持する。したがって、アクチュエータ41が作動されて非作動とされることにより、連結ピン37を進出させ、同様にアクチュエータ41が作動されて非作動とされることにより、連結ピン37を退出させることができる。換言すると、アクチュエータ41が作動されて非作動とさせることで、低速用ロッカアーム19に高速用ロッカアーム21を連結させることができる。また、アクチュエータ41が作動されて非作動とされることにより、低速用ロッカアーム19と高速用ロッカアーム21との連結を解除させることができる。
上述した実施例では、低速用ロッカアーム19と高速用ロッカアーム21を切り換えるためにアクチュエータ41が作動されると、作動片47が異なる位置に移動され、連結ピン37が高速用ロッカアーム21に係合される。その際には、アクチュエータ41が非作動とされても状態保持機構43より先端部材63の各位置を保持し、連結ピン37の位置を保持することができる。したがって、高速用ロッカアーム21に切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策が不要であるので、実現性が極めて高い可変動弁装置を実現することができる。
また、アクチュエータ41としてプッシュ形の電磁ソレノイドを用いると、通電により初期位置から作動位置に作動片47が進出され、通電の遮断により作動位置から初期位置に作動片47が退出される。このとき作動片47の位置に応じて状態保持機構43の先端部材63が、状態Aから状態Bを経て状態Cの間で進退するが、アクチュエータ41を非作動としてもラチェットにより先端部材63の位置が状態Cにて保持される。しかも、先端部材63を状態Cに移動させる際にはアクチュエータ41をオンにするだけでよく、さらに、先端部材63を状態Aに戻す際にもアクチュエータ41をオンにするだけでよい。したがって、アクチュエータ41を構成しているプッシュ形の電磁ソレノイドを電気的に反対の極性で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に低速用ロッカアーム19と高速用ロッカアーム21を切り換えることができる。
また、連結ピン37と状態保持機構43との間に方向切り換えレバー45を備えているので、アクチュエータ41の取り付け位置の自由度を高くできる。これに伴い、アクチュエータ41を、上述したようにシリンダの軸線と作動片47の軸線とが直交するように設けることができる。したがって、アクチュエータ41及び状態保持機構43に対してピストンの往復動作により生じる振動の悪影響が及ぶのを防止できる。
なお、上述した実施例では、アクチュエータ41としてプッシュ形の電磁ソレノイドを例にとって説明した。しかし、本発明は、プッシュ形の電磁ソレノイドに代えて、プル形の電磁ソレノイドを用いても実施可能である。プル形の電磁ソレノイドでは、オンにより作動片47が退出し、オフにより作動片47が進出する。したがって、上記実施例におけるアクチュエータ41の配置位置を、状態保持機構43の軸心からシフトさせ、アクチュエータ41をシーソーレーバーの回転軸を挟んだ一端側に配置し、アクチュエータ41の作動片47と一端側を連結し、その他端側に状態保持機構43が位置するようにすればよい。
また、上述した実施例では、吸気側に本願発明を適用した例を説明したが、排気側にも適用することもできる。また、本発明は、吸気バルブ7と排気バルブ9の本数には限定されない。
<可変動弁装置> 実施例2
次に、図面を参照して可変動弁装置の実施例2について説明する。なお、可変動弁装置のうちアクチュエータ76と状態保持機構77についてのみ説明する。本実施例2では、方向切り換えレバー45を省略し、直接的に連結ピン37を駆動する直接駆動方式を説明する。但し、上述した実施例1と同様に、方向切り換えレバー45を介した間接駆動方式を採用してもよい。
図9は、実施例2に係る状態保持機構の概略構成を示し、(a)は初期位置を示し、(b)は作用位置(作動時)を示し、(c)は作用位置(非作動時)を示す。なお、上の図は正面図であり、下の図は平面図である。
このアクチュエータ76は、例えば、軸心廻りに回転される作動片79を備えたロータリ形の電磁ソレノイドで構成されている。この例では、作動片79が、正面から見て反時計方向へ回転される。状態保持機構77は、作動片79に連結されており、作動片79とともに回転し、作動片79の回転を90度に規制する規制板81を備えている。規制板81は、円板状であり、位置固定の規制部材82が挿入されている二つの規制溝83を備えている。規制部材82は、アクチュエータ76の、作動片79の反対側の端部に固定されている。二つの規制溝83は、作動片79を挟んで対向する位置に形成され、中心位置から90度の範囲にわたって形成されている。また、作動片79の廻りには、作動片79を作動位置から初期位置に付勢する戻りバネ84が取り付けられている。また、作動片79の先端部側には、作動片79を中心にして、対向する二方向にカム85を備えたカム軸87が取り付けられている。このカム軸87と作動片79との間には、作動片79の回転方向へのカム軸87の回転を許容するとともに、作動片79の回転方向とは逆方向へのカム軸87の回転を阻止するクラッチ89が配備されている。
なお、戻りバネ84は、本発明における「付勢手段」に相当する。
このように構成されたアクチュエータ76は、初期状態(図9(a))である「状態1」から通電して動作させると、作動片79が軸心廻りに回転するが、規制板81により、「状態2」である90度の回転角度で強制的に停止される(図9(a)から図9(b))。この状態2では、カム85の一方が連結ピン37を作動位置に進出させる。その後、通電を遮断すると、戻りバネ84により作動片79が初期位置に戻されるが、クラッチ89が介在しているので、カム85は「状態3」であるその状態を保持することができる(図9(c))。
上記のようにアクチュエータ76を作動させることにより、連結ピン37を高速用ロッカアーム21側へ進出させたり、高速用ロッカアーム21側から離れる方向へ退出させたりすることができる。したがって、アクチュエータ76を構成するロータリ形の電磁ソレノイドを電気的に反対の極性で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に低速用ロッカアーム19と高速用ロッカアーム21を切り換えることができる。
なお、上述した実施例2においては、作動片79の回転方向を反時計方向としているが、時計方向であってもよい。
また、上述した実施例1,2では、ロッカアームが二つの場合を例にとって説明したが、三つ以上の場合でも実施可能である。状態保持機構の作動片を初期位置から二段階以上に進出可能に構成し、アクチュエータも初期位置から二段階以上に作動片を進出可能に構成すればよい。
<エンジン>
次に、図10を参照して、上述した可変動弁装置を備えたエンジンの例について説明する。なお、図10は、実施例1に係る状態保持機構を備えたエンジンの概略構成図である。
このエンジン91は、シリンダ92と、上述したシリンダヘッド3と、クランクシャフト93と、ピストン95と、点火プラグ97とを備えている。
シリンダ92内のピストン95は、コンロッド99でクランクシャフト93に連結されている。吸気ポート101に連通された吸気管103には、燃料供給装置105(インジェクタとも呼ばれる)が取り付けられている。また、吸気管103には、図示しないグリップ等に設けられたアクセルの操作量に応じて開閉するスロットルバルブ107が取り付けられ、この開度に応じた信号を出力するアクセルセンサ109が取り付けられている。このアクセルセンサ109からの信号は、ECU111に取り込まれる。吸気ポート101の反対側には、排気ポート112が形成されている。なお、燃料供給装置105に代えてキャブレターを備えてもよい。
シリンダ92には、クランクシャフト93の回転角度を検出する回転角度検出装置113が取り付けられている。回転角度検出装置113の出力信号により、クランクシャフト93の回転角度(クランクアングル)が検出され、これによりECU111はエンジン91の運転条件(運転状態)を判断することができる。
また、ECU111は、運転条件に応じて点火系115を操作して、点火のタイミングを調整する。さらに、運転状態に応じてアクチュエータ駆動電源117を操作して、上述したようにアクチュエータ41を操作する。これにより、運転状態に応じて低速用ロッカアーム19と高速用ロッカアーム21とを切り換える制御を行う。
このエンジン91は、可変動弁装置1を備えているので、低速用ロッカアーム19と高速用ロッカアーム21とが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策が不要であるので、実現性が極めて高い。したがって、エンジン91の燃費改善が期待できる。
また、アクチュエータ41は、次のように取り付けられている。
すなわち、シリンダ92の軸線と直交する仮想の平面と、作動片47の作動方向とが平行となるようにアクチュエータ41が取り付けられている。さらに、エンジン91のピストン−クランク系により生じる振動の主成分方向と直交する方向に、その作動片47の作動方向が一致するようにアクチュエータ41が取り付けられている。このようにアクチュエータ41を配置すると、エンジン91からの振動がアクチュエータ41の作動方向と一致しないので、この振動がアクチュエータ41の動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。なお、このようなアクチュエータ41についての各種配置例については詳細を後述する。
ところで、エンジン91が小排気量単気筒の場合には、シリンダ92の軸線方向が、エンジン91の振動の主成分方向である。したがって、アクチュエータ41は、シリンダ92の軸線と直交する方向に、その作動片47が位置するように取り付けられていれば、上記同様の効果を奏する。この点については、以下の配置例2〜4であっても同様である。
なお、上述したエンジン91が備えている可変動弁装置1のアクチュエータ41に代えて、実施例2において説明したアクチュエータ76を備えるようにしてもよい。その場合には、方向切り換えレバー45を省略することができ、構成を簡単化することができる。また、作動片79の作動方向とエンジン91からの振動方向を考慮してアクチュエータ76を配置することが好ましいのは、上記と同様である。
<自動二輪車>
図11を参照して、上述した可変動弁装置1を備えた鞍乗型車両として、自動二輪車(スクータ型車両)を例にとって説明する。なお、図11は、図10のエンジンを備えた自動二輪車の概略構成図である。なお、図11では、外形を二点鎖線で示してある。
メインフレーム131の前端部には、ヘッドパイプ133が設けられている。このヘッドパイプ133には、左右方向に揺動可能なフロントフォーク135が取り付けられている。フロントフォーク135の下端部には、前輪137が回転可能に取り付けられている。フロントフォーク135の上部には、ステアリングハンドル139が取り付けられている。
メインフレーム131の後端部には、燃料タンク141が取り付けられている。メインフレーム131の下方には、動力伝達装置145が、メインフレーム131に対して揺動可能に取り付けられている。この動力伝達装置145の後端部には、後輪147が回転可能に取り付けられている。動力伝達装置145の後端部には、メインフレーム131と動力伝達装置145とに挟持(挟んだ状態で支持する)されるようにリアサスペンション151が配設されている。
メインフレーム131と動力伝達装置145との間には、上述したエンジン91が配設されている。
エンジン91の上方の空間には、ECU111と、バッテリ165とが取り付けられている。
なお、上述した動力伝達装置145が本発明における「伝達機構」に相当する。
上述した構成では、燃費改善が期待できるエンジン91により発生された動力を動力伝達装置145により後輪147に対して伝達することにより、燃費が良い自動二輪車を実現することができる。
なお、上述した自動二輪車では、スクータ型車両を例に採ったが、このタイプ以外の二動二輪車であってもよい。
次に、図12〜図15を参照して、各種型式の鞍乗型車両におけるアクチュエータ41の好ましい配置例について説明する。
<配置例1> モペット及び自動二輪車タイプ
図12を参照する。なお、図12は、アクチュエータの好ましい配置例1を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。なお、図中にアクチュエータ41が2個描かれているが、これは、2個のアクチュエータ41が設けられてもよく、1個のアクチュエータ41がいずれかの位置に設けられてもよいことを表している。この点に関しては、以下の図13〜図15についても同様である。
この鞍乗型車両は、いわゆるモペットや自動二輪車に見られる構成である。具体的には、図12(a)に示すように、「車体」に相当するメインフレーム131にエンジン91がつり下げられるようにして固定的に取り付けられている。エンジン91は、シリンダ92の先端部が前輪137側に向けられている。このような構成の鞍乗型車両の場合には、走行時に路面からメインフレーム131が受ける振動は方向RV1となる。したがって、メインフレーム131に固定的に取り付けられたエンジン91のシリンダ92の先端部が走行時に受ける振動(換言すると荷重)は方向RV2となる。但し、前輪137及び後輪147のそれぞれで振動方向RV1が生じることがあるので、振動方向RV2は大まかな方向を示している。
また、図12(b)に示すように、シリンダ92が水平のエンジン91では、シリンダ92−クランクシャフト93により生じる振動の主成分方向が方向EV1,EV2となる。これらの振動の主成分方向EV1,EV2は、厳密にはエンジン91の構成によって異なる。しかし、その多くはシリンダ92方向の主成分方向EV1である。振動の主成分方向EV1,EV2とは、振動の成分方向が様々であるが、それらを合成すると最も大きな成分となる振動の方向である。なお、符号CAは、ピストン95が往復移動する方向であり、シリンダ92の軸線を表している。符号CP1は、シリンダ92の軸線に直交する仮想の平面を表す。なお、図示の関係上、平面CP1は、シリンダ92の先端側から見た状態を示す。また、符号CP2は、振動方向RV2と直交する仮想の平面を表す。なお、図示の関係上、平面CP2は、一点鎖線の直線で示す。なお、図12(b)における振動方向RV2は、シリンダ92の先端部からみた振動方向RV2である。そのため、図12(a)の振動方向RV2は、図12(b)の振動方向RV2と不一致となっている。
このような構成の鞍乗型車両では、走行時に路面からエンジン91が受ける振動方向RV2と、シリンダ92−クランクシャフト93に起因する振動の主成分方向EV1による振動をアクチュエータ41が受けることになる。そこで、シリンダ92の軸線に直交する平面CP1を想定し、その平面CP1とアクチュエータ41の作動片47の作動方向OPとが平行となるようにアクチュエータ41を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向EV1,EV2に直交する方向に、アクチュエータ41の作動片47の作動方向OPが一致するような配置で、アクチュエータ41をエンジン91に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向RV2と直交する仮想の平面CP2と、アクチュエータ41の作動方向OPとが平行となるようにアクチュエータ41を取り付けることが好ましい。
このような配置とすることにより、エンジン91からの振動の主成分方向EV1,EV2がアクチュエータ41の作動方向と一致しないので、この振動がアクチュエータ41の動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。また、走行時に生じる振動の方向RV2がアクチュエータ41の作動方向に一致しないので、この振動がアクチュエータ41の動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
換言すると、アクチュエータ41が振動の影響を受けにくいので、電磁ソレノイドの付勢のためのバネの荷重を低減することができる。したがって、電磁ソレノイドの駆動力を低減することができ、消費電力を抑制することが可能となる。
<配置例2> モペット及び自動二輪車タイプ
図13を参照する。なお、図13は、アクチュエータの好ましい配置例2を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。
この鞍乗型車両は、上述した配置例1と同様に、いわゆるモペットや自動二輪車にみられる構成である。具体的には、図13(a)に示すように、エンジン91がメインフレーム131のダウンチューブ131aに乗せられるように固定的に取り付けられている。エンジン91は、シリンダ92の先端部が上方に向けられている。このような鞍乗型車両の場合には、走行時に受ける振動が方向RV1となり、エンジン91が受ける振動が方向RV2となる。
また、図13(b)に示すように、シリンダ92が垂直方向に向けられたエンジン91では、シリンダ92−クランクシャフト93による振動の主成分方向が方向EV1,EV2となる。上述したように、その多くがシリンダ92方向の主成分方向EV1である。また、符号CAは、シリンダ92の軸線を表し、符号CP1は、シリンダ92の軸線に直交する仮想の平面を表し、符号CP2は、振動方向RV2と直交する仮想の平面を表す。なお、図13(b)における振動方向RV2は、シリンダ92の上部からみた振動方向RV2である。そのため、図13(a)の振動方向RV2とは図13(b)の方向が不一致となっている。
このような鞍乗型車両であっても、シリンダ92の軸線に直交する仮想の平面CP1と、アクチュエータ41の作動片47の作動方向OPとが平行となるようにアクチュエータ41を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向EV1,EV2に直交する方向に、アクチュエータ41の作動片47の作動方向OPが一致するような配置で、アクチュエータ41をエンジン91に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向RV2と直交する仮想の平面CP2と、アクチュエータ41の作動方向OPとが平行となるようにアクチュエータ41を取り付けることが好ましい。
このような構成とすることにより、上述した配置例1と同様の効果を奏する。
<配置例3> スイングユニット(スクータタイプ)
図14を参照する。なお、図14は、アクチュエータの好ましい配置例3を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。
この鞍乗型車両は、図14(a)に示すように、メインフレーム131に設けられたピボットPVにてスイングアームSAを取り付けられている。また、エンジン91もピボットPVにてスイングアームSAの揺動に連動して揺動するように取り付けられている構成である。このような、いわゆるスイングユニットの構成は、スクータ型車両で多く採用されている。エンジン91は、シリンダ92の先端部が前輪137側に水平に向けられている。走行時に受ける振動は方向RV1となり、シリンダ92の先端部が走行時に受ける振動は、ピボットPVを中心とした方向RV2となる。
また、図14(b)に示すように、シリンダ92が水平のエンジン91では、配置例1の場合と同様に、シリンダ92−クランクシャフト93による振動の主成分方向が方向EV1,EV2となる。上述したように、その多くがシリンダ92方向の主成分方向EV1である。また、符号CAは、シリンダ92の軸線を表し、符号CP1は、シリンダ92の軸線に直交する仮想の平面を表し、符号CP2は、振動方向RV2と直交する平面を表す。なお、図14(b)における振動方向RV2は、シリンダ92の上部からみた振動方向RV2である。そのため、図14(a)の振動方向RV2は、図14(b)における振動方向RV2と不一致となっている。
このような鞍乗型車両であっても、シリンダ92の軸線に直交する仮想の平面CP1と、アクチュエータ41の作動片47の作動方向OPとが平行になるようにアクチュエータ41を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向EV1,EV2に直交する方向に、アクチュエータ41の作動片47の作動方向OPが一致するような配置で、アクチュエータ41をエンジン91に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向RV2と直交する仮想の平面CP2と、アクチュエータ41の作動方向OPとが平行となるようにアクチュエータ41を取り付けることが好ましい。
このような構成とすることにより、上述した配置例1,2と同様の効果を奏する。
<配置例4> スイングユニット(スクータタイプ)
図15を参照する。なお、図15は、アクチュエータの好ましい配置例4を示す模式図であり、(a)は車体の振動方向との関係を示し、(b)はエンジンの振動方向との関係を示す。
この鞍乗型車両は、図15(a)に示すように、メインフレーム131のダウンチューブ131aに設けられたピボットPVにてスイングアームSAを取り付けられている。エンジン91もピボットPVにてスイングアームSAの揺動に連動して揺動するように取り付けられた、上述した配置例3のようないわゆるスイングユニットの構成である。エンジン91は、シリンダ92の先端部が上方に向けられている。このような鞍乗型車両の場合には、走行時に受ける振動が方向RV1となり、エンジン91が受ける振動が方向RV2となる。
また、図14(b)に示すように、シリンダ92が垂直なエンジン91では、シリンダ92−クランクシャフト93による振動の主成分方向が方向EV1,EV2となる。その多くがシリンダ92方向の主成分方向EV1である。また、符号CAは、シリンダ92の軸線を表し、符号CP1は、シリンダ92の軸線に直交する仮想の平面を表し、符号CP2は、振動方向RV2と直交する仮想の平面を表す。なお、図15(b)における振動方向RV2は、シリンダ92の上部からみた振動方向RV2である。そのため、図15(a)の振動方向RV2は、図15(b)の振動方向が不一致となっている。
このような鞍乗型車両であっても、シリンダ92の軸線に直交する仮想の平面CP1と、アクチュエータ41の作動片47の作動方向OPとが平行になるようにアクチュエータ41を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向EV1,EV2に直交する方向に、アクチュエータ41の作動片47の作動方向OPが一致するような配置で、アクチュエータ41をエンジン91に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向RV2と直交する仮想の平面CP2と、アクチュエータ41の作動方向OPとが平行となるようにアクチュエータ41を取り付けることが好ましい。
このような構成とすることにより、上述した配置例1〜3と同様の効果を奏する。
なお、上述した配置例1〜4においてモペットタイプ、自動二輪車タイプ、スクータタイプを例示したが、他の形式の鞍乗型車両であっても上記配置例1〜4を適用することができる。
また、上述した配置例1〜4では、シリンダ92の軸線と直交する平面CP1との位置関係と、振動方向RV2と直交する平面CP2との位置関係との両方を満たしているが、シリンダ92の軸線と直交する平面CP1との位置関係だけを満たす構成としてもよい。
また、上述した配置例1〜4では、アクチュエータ41を例にとって説明したが、アクチュエータ76であっても同様である。その場合には、二つの作動片79を結ぶ線が、上述した作動方向OPと平行となるようにアクチュエータ76を配置すれば、上記同様の効果を奏することができる。
また、本発明における鞍乗型車両の一例として自動二輪車を挙げたが、エンジンを搭載し、かつ人がまたがった状態で乗車可能な車両であれば適用可能である。そのような車両としては、三輪バイク、スノーモービルなどを挙げることができる。三輪バイクについては、前輪が2輪の三輪バイクであってもよく、後輪が2輪の三輪バイクであってもよい。
以上のように、本発明は、バルブを備えた内燃機関においてバルブの開閉を制御するための可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びにそれを備えた鞍乗型車両に適している。

Claims (6)

  1. 複数個のロッカアームを切り換える可変動弁装置であって、
    ロッカアーム側から離れる退出方向に付勢(bias、勢いが付されること)され、ロッカアーム側へ進出するように駆動されて前記複数個のロッカアームを連結する連結ピンと、
    作動片を備え、複数の異なる位置のいずれか1つの位置に前記作動片を駆動させるアクチュエータと、
    前記作動片の位置に応じて前記連結ピンをロッカアーム側に進出させるとともに、前記アクチュエータが非作動とされたときに、前記連結ピンをロッカアーム側へ進出させた位置に保持する状態保持機構と、を備え
    前記複数個のロッカアームが二つであり、
    前記アクチュエータは、作動片を初期位置から作動位置に対して、軸廻りに回転駆動するロータリ形の電磁ソレノイドであり、
    前記状態保持機構は、前記作動片を作動位置から初期位置に付勢する付勢手段と、二方向にカムを備え、前記作動片の回転に連動するカム軸と、前記作動片と前記カム軸の間に介在し、前記作動片の回転方向への前記カムの回転を許容するとともに、前記作動片の回転方向と逆方向への前記カムの回転を阻止するクラッチと、
    を備えている可変動弁装置。
  2. 請求項1に記載の可変動弁装置であって、
    前記連結ピンと前記状態保持機構との間には、前記状態保持機構側に位置する一端部と前記連結ピン側に位置する他端部とを有する方向切り換えレバーを備え、前記方向切り換えレバーは、前記一端部と前記他端部との間に回転軸を備えている可変動弁装置。
  3. 請求項1または4に記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
    前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する平面と、前記作動片の作動方向とが平行となるように取り付けられ、かつ、前記エンジンのピストン−クランク系により生じる振動の主成分方向と直交する方向に、その作動片の作動方向が一致するように前記可変動弁装置に取り付けられているエンジン。
  4. 請求項1または4に記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
    前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する方向に、その作動片の作動方向が位置するように前記可変動弁装置に取り付けられているエンジン。
  5. 請求項5または6に記載のエンジンを備えた鞍乗型車両であって、
    前記アクチュエータは、走行時に車体が振動する方向と直交する平面と、その作動片の作動方向とが平行となるように前記可変動弁装置に取り付けられている鞍乗型車両。
  6. 請求項5または6に記載のエンジンと、
    燃料を貯留する燃料タンクと、
    前輪及び後輪と、
    前記エンジンにより発生される動力を前記後輪に伝達する伝達機構とを備えている鞍乗型車両。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015010553A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 ヤマハ発動機株式会社 エンジン
JP2015010554A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 ヤマハ発動機株式会社 エンジン
JP2015090098A (ja) * 2013-11-06 2015-05-11 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両
JP6378988B2 (ja) * 2014-09-22 2018-08-22 株式会社オティックス 内燃機関の可変動弁機構
JP6383880B2 (ja) * 2015-10-05 2018-08-29 ヤマハ発動機株式会社 エンジンの動弁装置
JP6932179B2 (ja) 2019-12-27 2021-09-08 ヤマハ発動機株式会社 ロストモーション機構、動弁装置およびエンジン
DE112021004925T5 (de) * 2020-10-22 2023-07-13 Eaton Intelligent Power Limited Kastellationsanordnung, kipphebel und aktuatoranordnung dafür

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10110610A (ja) * 1996-09-30 1998-04-28 Eaton Corp エンジンバルブアクチュエータ及びバルブ制御装置
JP2001197605A (ja) * 2000-01-06 2001-07-19 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 簡易スイッチ切換装置
JP2001355552A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Denso Corp スタータ

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH061044B2 (ja) * 1985-02-12 1994-01-05 スズキ株式会社 4サイクルエンジンのバルブ開閉タイミング可変装置
JP2577578B2 (ja) * 1987-10-21 1997-02-05 マツダ株式会社 多気筒エンジンのバルブ制御装置
DE3931430A1 (de) * 1989-09-21 1991-04-04 Asea Brown Boveri Spindeltrieb
JP3029486B2 (ja) * 1991-07-01 2000-04-04 本田技研工業株式会社 サイクル休止往復型内燃機関
US5524580A (en) * 1995-05-11 1996-06-11 Eaton Corporation Adjusting mechanism for a valve control system
JP3369036B2 (ja) * 1995-12-26 2003-01-20 ヤマハ発動機株式会社 頭上カム式エンジン
US5697333A (en) * 1997-02-20 1997-12-16 Eaton Corporation Dual lift actuation means
JPH11336514A (ja) * 1998-05-28 1999-12-07 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
US5960755A (en) * 1998-06-09 1999-10-05 Ford Global Technologies, Inc. Internal combustion engine with variable camshaft timing and variable duration exhaust event
JP2000213320A (ja) * 1998-11-16 2000-08-02 Yamaha Motor Co Ltd エンジンのカム選択式動弁装置
US6318318B1 (en) * 2001-05-15 2001-11-20 Ford Global Technologies, Inc. Rocker arm assembly
JP2003041915A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
JP2004225662A (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Toyota Motor Corp バルブ特性変更機構を有する内燃機関
DE10312958B4 (de) * 2003-03-24 2005-03-10 Thyssen Krupp Automotive Ag Vorrichtung zur vairablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung
JP2005042642A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Honda Motor Co Ltd エンジンの動弁装置
JP4265336B2 (ja) * 2003-08-06 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の弁駆動システム及び方法、並びに動力出力装置
JP4259976B2 (ja) * 2003-10-15 2009-04-30 ヤマハ発動機株式会社 自動二輪車及び自動二輪車用エンジン
JP2008002269A (ja) * 2004-09-30 2008-01-10 Yamaha Motor Co Ltd 可変バルブ駆動装置、エンジン及び自動二輪車
DE102005006056A1 (de) 2005-02-10 2006-08-24 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Koppelung bzw. Entkoppelung zweier Betätigungselemente eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine und Verfahren hierzu
JP4476241B2 (ja) * 2005-06-20 2010-06-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の動弁装置
US7600498B2 (en) * 2007-02-27 2009-10-13 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with gas exchange valve deactivation
JP4900173B2 (ja) * 2007-10-01 2012-03-21 株式会社デンソー バルブリフト制御装置のアクチュエータ
EP2050933A1 (en) * 2007-10-17 2009-04-22 Delphi Technologies, Inc. Valve operating system comprising a two-step roller finger follower
JP4990175B2 (ja) * 2008-02-04 2012-08-01 本田技研工業株式会社 自動二輪車用エンジンの可変動弁装置、及び自動二輪車
JP5513339B2 (ja) * 2010-09-30 2014-06-04 本田技研工業株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP5525403B2 (ja) * 2010-09-30 2014-06-18 本田技研工業株式会社 内燃機関の可変動弁装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10110610A (ja) * 1996-09-30 1998-04-28 Eaton Corp エンジンバルブアクチュエータ及びバルブ制御装置
JP2001197605A (ja) * 2000-01-06 2001-07-19 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 簡易スイッチ切換装置
JP2001355552A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Denso Corp スタータ

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