JP5615828B2 - エンジンの動弁装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示された動弁装置は、低速用カムによって押圧される低速用ロッカーアームと、高速用カムによって押圧される高速用ロッカーアームと、使用するカムを切替えるための切替機構とを備えている。この動弁装置において、吸気弁または排気弁は、前記低速用ロッカーアームにのみ接続されている。
特許文献2に開示された動弁装置は、2種類のカムを切り替える切替機構を備えている。この切替機構は、ロッカーアームに軸線方向に移動自在に支持されたローラガイドと、このローラガイドに回転自在に支持されたローラと、前記ローラガイドを前記軸線方向に移動させるためのカム機構とを備えている。前記ローラは、前記2種類のカムのいずれか一方に接触する。前記カム機構は、カムシャフトに設けられたレール溝および環状溝と、これらの溝に出入りできるように前記ローラガイドに設けられた従動ピンと、前記ローラガイドを初期位置に戻すためのリターンスプリングとを含む。前記レール溝の終端は、環状溝に接続されている。
この切替機構は、前記カムを有する筒体からなるカムキャリアと、このカムキャリアの両端部に設けられた螺旋状溝と、これらの螺旋状溝にそれぞれ挿入することができる一対の駆動ピンとを備えている。前記カムキャリアは、当該カムキャリアを貫通したカム主軸に支持されている。このカムキャリアは、カム主軸と一体に回転し、一方の螺旋状溝に一方の駆動ピンが挿入されることによって、カム主軸の軸線方向の一方に移動する。また、このカムキャリアは、他方の螺旋状溝に他方の駆動ピンが挿入されることによって、前記軸線方向の他方に移動する。
特許文献1に示す高速用ロッカーアームは、ロストモーションスプリングによって高速用カムに常に押し付けられている。特許文献2に示す従動ピンは、環状溝内に移動した状態において、リターンスプリングによって環状溝の側壁に押し付けられている。すなわち、特許文献1,2に示す動弁装置では、カムシャフト側の回転部分に押し付けられて摺接(slide contact)する部品があるため、エンジンの動力に損失が生じる。
特許文献1〜特許文献3のいずれに記載された動弁装置においても、カム毎(気筒毎)に切替機構が必要である。このため、これらの動弁装置を多気筒エンジンに使用すると、気筒数に対応して切替機構の数が多くなり、製造コストが高くなる。
また、カムシャフトに切替用カムを一体に形成する場合でも、動力伝達と軸線方向への移動とを行うためのスプラインを用いる特許文献3の構造と比べて、カムシャフトの加工が容易になる。したがって、製造コストを低く抑えることができる。
この発明の一実施形態は、エンジンのシリンダヘッドに支持され、バルブリフト特性が異なる複数のカムが所定の間隔で形成されたカムシャフトと、前記カムシャフトに平行にシリンダヘッドに支持されたロッカーシャフトと、前記複数のカムのうち一つのカムと吸気バルブまたは排気バルブとの間に設けられ、前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持され、かつ前記ロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成され、吸気バルブまたは排気バルブに対する押圧子が前記複数のカムの形成間隔以上の長さで前記軸線方向に延びたロッカーアームと、前記ロッカーアームを前記カムの形成間隔分前記軸線方向の一方または他方に移動させる駆動装置とを含み、前記駆動装置は、前記カムシャフトの回転を前記カムシャフトの軸線方向の一方または他方への推力に変える駆動機構と、前記駆動機構に駆動されて前記カムシャフトの軸線方向に移動するスライダと、前記スライダと前記ロッカーアームとを連結する連結機構と、前記スライダを移動後の位置に保持する保持機構とを含み、前記駆動機構は、前記複数のカムのバルブリフト量が共に0であるときに前記スライダを前記軸線方向の一方に移動させる第1のカム機構と、前記複数のカムのバルブリフト量が共に0であるときに前記スライダを前記軸線方向の他方に移動させる第2のカム機構と、前記第1および第2のカム機構の使用/不使用をそれぞれ切替えるアクチュエータとを含み、前記第1および第2のカム機構によって移動させられる前記スライダの移動距離は、前記複数のカムの形成間隔に等しいか、または前記複数のカムの形成間隔に近い値に設定されており、前記第1のカム機構と第2のカム機構とは、各々、前記カムシャフトの径方向に所定の深さを有しかつ前記カムシャフトの周方向および軸線方向に延びるカム溝を含む切替用カムと、前記切替用カムに案内されるように構成されたカムフォロアとを含み、前記アクチュエータは、前記第1および第2のカム機構の前記カムフォロアを前記切替用カムに接して案内される使用位置と、前記切替用カムから前記径方向の外側に離間する不使用位置との間で往復させるように構成されており、前記スライダは、前記カムシャフトにおける前記切替用カムが形成された部分に、前記カムシャフトに対して相対回転自在であるように支持され、かつ前記連結機構によって前記カムシャフトまわりの回転が規制されるように保持されており、前記第1および第2のカム機構の前記カムフォロアは、前記スライダに移動自在に支持されている、エンジンの動弁装置を提供する。
この発明の一実施の形態において、前記第1のカム機構と前記第2のカム機構の切替用カムは、前記スライダを前記軸線方向に移動させるための傾斜部を有する移動溝と、前記傾斜部の終端と前記軸線方向の同一位置で前記カムシャフトの周方向に延びる環状の位置決め溝とを含む。この場合、前記保持機構は、前記位置決め溝とカムフォロアとを含むことが好ましい。
前記位置決め溝の深さは、前記移動溝の深さと同等またはそれより深いことが好ましい。
本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
以下、本発明に係るエンジンの動弁装置の第1の実施の形態を図1〜図9Bによって詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を直列4気筒エンジンに適用した一例である。
図1に示すエンジンの動弁装置1は、1気筒当たり2本ずつ設けられたバルブ2をカムシャフト3とロッカーアーム4とによって駆動するように構成されている。バルブ2は、吸気バルブまたは排気バルブである。動弁装置1は、吸気カムシャフトと排気カムシャフトとを有するエンジンに適用できる。また、動弁装置1は、カムシャフトを1本のみ備えているエンジンにも適用することができる。このため、この実施の形態の説明においては、吸気系の部材と排気系の部材とを区別していない。
このカムシャフト3の一端部は、伝動装置9を介してエンジンのクランクシャフト10に接続されている。カムシャフト3は、動弁室8に収容されている。動弁室8は、シリンダヘッド5と、このシリンダヘッド5に取付けられたヘッドカバー7との間に区画(define)されている。
2本の外側ロッカーシャフト21,21のうち一方の外側ロッカーシャフト21には、図1に示すように、第1気筒♯1と第2気筒♯2とに対応する4つのロッカーアーム4が揺動自在に結合されている。また、他方の外側ロッカーシャフト21には、第3気筒♯3と第4気筒♯4とに対応する4つのロッカーアーム4が揺動自在に結合されている。また、これらの2本の外側ロッカーシャフト21は、Eリング25によって定められる範囲内において、内側ロッカーシャフト23に対して、軸線方向に相対移動が可能である。したがって、外側ロッカーシャフト21は、内側ロッカーシャフト23を介して、シリンダヘッド5に対して移動自在に支持されている。すなわち、内側ロッカーシャフト23はシリンダヘッド5に固定されており、外側ロッカーシャフト21は内側ロッカーシャフト23上に移動可能に支持されている。よって、外側ロッカーシャフト21は、シリンダヘッド5に支持されて、その軸線方向に移動自在であり、その移動範囲が内側ロッカーシャフト23上のEリング25によって規制されている。したがって、外側ロッカーシャフト21に結合されたロッカーアーム4は、シリンダヘッド5に対して、ロッカーシャフト17の軸線方向に移動可能である。ロッカーアーム4は、このロッカーアーム4とは別の部位に設けられている後述する駆動装置13,14によって、前記軸線方向に移動させられるように構成されている。
押圧子19は、図2に示すように、ロッカーシャフト17の軸線方向に延びた形状に形成されている。この押圧子19の当該軸線方向の長さは、低速用カム11と高速用カム12との形成間隔(ピッチ)以上である。この形成間隔とは、カム11のカム幅方向(軸線方向)の中心と、カム12のカム幅方向の中心との距離、すなわち両カム11,12の形成ピッチである。
図7Aから分かるように、第1気筒♯1においてバルブリフト量が0であるときに、第2気筒♯2のバルブリフト量が相対的に長い期間にわたって0になる。また、第3気筒♯3においてバルブリフト量が0であるときに、第4気筒♯4のバルブリフト量が相対的に長い期間にわたって0になる。このため、この実施の形態による動弁装置1は、第1および第2気筒♯1,♯2により第1組を構成し、第3および第4気筒♯3,♯4により第2組を構成している。そして、第1組のロッカーアーム4は駆動装置13によって駆動され、第2組みのロッカーアーム4は別の駆動装置14によって駆動されるように構成されている。
図2および図6に示すように、カムシャフト3の大径部16には、カム溝からなる切替用カム31が形成されている。駆動装置13は、切替用カム31を用いてカムシャフト3の軸線方向への推力を発生させ、この推力によってロッカーアーム4を、ロッカーシャフト17の軸線方向に移動させるように構成されている。すなわち、駆動装置13は、低速用カム11と高速用カム12との形成間隔に相当する距離に渡って、ロッカーアーム4を、ロッカーシャフト17の軸線方向の一方または他方に移動させるように構成されている。図2および図6中の矢印は、カムシャフト3の回転方向を示している。
切替用カム31は、カムシャフト3の周方向および軸線方向に延びるとともに、カムシャフト3の径方向に深さを有するカム溝を含む。詳述すると、切替用カム31は、図2および図6に示すように、一対の移動溝57と、位置決め溝58とを含む。移動溝57は、スライダ15をカムシャフト3の軸線方向に移動させるための傾斜部56を有する。位置決め溝58は、移動溝57の終端(図2においては下端)と前記軸線方向の同一位置において、カムシャフト3の全周にわたって延びている。
前記二つの移動溝57は、図2および図6に示すように、カムシャフト3の周方向に延びる直線部59と、前記周方向に対して傾斜する前記傾斜部56とを含む。各移動溝57は、前記直線部59の一端を開始端57Aとし傾斜部56の一端を終端57Bとする非環状に形成されている。傾斜部56は、周方向に進むにしたがって次第にカムシャフト3の軸線方向に変位するように傾斜している。第1のカム機構32の傾斜部56と、第2のカム機構33の傾斜部56とは、互いに逆方向に傾斜している。
前記第1、第2のカムフォロア44,45は、アクチュエータ46によって駆動されるように構成されている。アクチュエータ46は、図2に示すように、第1、第2のリフタ47,48と、ばね部材49と、アクチュエータ本体60とを含む。第1、第2のリフタ47,48は、第1、第2のカムフォロア44,45の先端に取付けられている。ばね部材49は、リフタ47,48に対応して一対設けられており、それぞれリフタ47,48をアクチュエータ本体60に向けて押し付けている。アクチュエータ本体60は、リフタ47,48と対向するように配置されている。
第1および第2のプランジャー60a,60bは、ソレノイド60cによる駆動によって、対応するリフタ47,48に対して、それぞれ前進または後退させられる。リフタ47,48は、対応するばね部材49によって押されることにより、プランジャー60a,60bに接触している。
このアクチュエータ46においては、スライダ15がカムシャフト3の軸線方向の一方または他方に移動するときに、リフタ47,48がプランジャー60a,60bに接触しながら移動する。これら両リフタ47,48の外径および設置間隔(ピッチ)と、両プランジャー60a,60bの外径および設置間隔(ピッチ)とは、スライダ15が移動する際にリフタ47,48がプランジャー60a,60bから外れることがないように設定されている。また、これらの部品の外径および設置間隔(ピッチ)は、第1のリフタ47が第1のプランジャー60aのみに接触し、第2のリフタ48が第2のプランジャー60bのみに接触するように設定されている。
低速用カム11が使用されているときは、図8Aに示すように、アクチュエータ46の第2のプランジャー60bが前進し、第2のカムフォロア45が位置決め溝58内に挿入されている。この状態から高速用カム12が使用されるようにするために、先ず、アクチュエータ46によって第2のプランジャー60bが後退させられる。第2のプランジャー60bが後退することにより、第2のカムフォロア45は、ばね部材49の力で、不使用位置に移動する。
この実施の形態による動弁装置1は、カムシャフト3のバルブ駆動用のカムを軸線方向に移動させるようには構成されていない。このため、カムシャフト3は、低速用カム11または高速用カム12を移動させるための加工を施すことなく作製できる。また、カムシャフト3の移動溝57(切替用カム31)は、動力伝達と軸線方向への移動とを行うためのスプラインよりも、容易に形成することができる。
さらに、この実施の形態では、駆動装置13は、駆動機構34と、スライダ15と、連結機構(外側ロッカーシャフト21)とを備えている。駆動機構34は、第1のカム機構32と、第2のカム機構33と、アクチュエータ46とを備えている。そして、第1、第2のカム機構32,33によって移動させられるスライダ15の移動距離は、複数のカム11,12の形成間隔(ピッチ)あるいはそれに近い値に設定されている。
すなわち、この実施の形態による動弁装置1においては、バルブ駆動用のカム11,12を切替えるに当たって、剛体がカムシャフト3の軸線方向へ移動して他の剛体に衝突することはない。このため、ロッカーアーム4は、カムシャフト3の軸線方向に円滑に移動する。低速用カム11と高速用カム12との切替時には、衝撃音が発生することがないか、衝撃音が発生したとしても著しく小さくなる。
したがって、この実施の形態による動弁装置1は、スライダ15の移動する方向を規制するために専用のガイド部材を使用する構成に比べて、部品数が少なくなり、製造コストを低減することができる。
また、この実施の形態では、第1のカム機構32と第2のカム機構33との切替用カム31は、移動溝57と位置決め溝58とを含む。これらの溝に係合する前記第1、第2のカムフォロア44,45は、移動溝57を通過した後に位置決め溝58内に導かれる。カムシャフト3の軸線方向へのスライダ15の移動は、位置決め溝58と、この位置決め溝58に挿入された第1、第2のカムフォロア44,45とによって規制される。
この実施の形態によれば、アクチュエータ46の動力源であるアクチュエータ本体60の重量は、スライダ15に作用することがなく、シリンダヘッド5またはヘッドカバー7によって支えられる。
アクチュエータ本体60は、シリンダヘッド5またはヘッドカバー7に、移動することがないように固定されている。このため、この実施の形態によれば、アクチュエータ46の支持が安定するために、アクチュエータ46が動作するときの信頼性が高い。
また、この実施の形態では、アクチュエータ46は、OFF状態で第1、第2のカム機構32,33のうち一方が使用状態になるとともに、他方が不使用状態になるように構成されている。このため、スライダ15は、アクチュエータ46の動力が失われた場合、クランクシャフト3の軸線方向の一方に移動した状態に保たれる。したがって、この実施の形態による動弁装置1は、アクチュエータ46の動力が失われたとしても、スライダ15が不必要に移動してカム11,12が不必要に切替えられることはない。
(第2の実施の形態)
本発明の動弁装置は、運転用カムと休止用カムとを切替えるために用いることができる。この構成を採る場合の一実施の形態を図10A〜10Bと図11A〜11Bとを参照して詳細に説明する。これらの図において、前記図1〜図9Bに示した部材と同一または同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
第1気筒♯1および第4気筒♯4に関しては、運転用のカム65だけが設けられており、休止用カムは設けられていない。第2および第3気筒♯2,♯3に対応して設けられた運転用カム63は、第1および第4気筒♯1,♯4のカム65と、位相が異なった同一の形状に構成されている。
この実施の形態による動弁装置61は、使用するカムを、運転用カム63と休止用カム64とで切替えるように構成されている。この動弁装置61を装備するエンジンは、運転用カム63が使用される場合は、4気筒エンジンになる(図10A参照)。
これらの切替用バルブ2A〜2Dに対応するカム72〜75は、それぞれ運転用カム72a〜75aと、休止用カム72b〜75bとを含む。
運転用カム72a〜75aは、運転/休止の切替対象外のバルブ2を駆動するカム72〜75と、位相が異なった同一の形状に形成されている。
切替用バルブ2A〜2Dと対応するロッカーアーム4は、外側ロッカーシャフト21を介して駆動装置13のスライダ15に連結されている。運転/休止切替対象外のバルブ2と対応するロッカーアーム4は、外側ロッカーシャフト21とは別体に形成された固定式の外側ロッカーシャフト21aに支持されている。この固定式の外側ロッカーシャフト21aは、シリンダヘッド5と内側ロッカーシャフト23とに、軸線方向へ移動できないように保持されている。
この動弁装置71を使用して吸気バルブを駆動するときは、片弁休止形態を選択することによって、燃焼室(図示せず)内にスワールを発生させることが可能になる。これは、各気筒において、二つの吸気ポートのうち一方の吸気ポートのみから吸気が吸入され、しかも、この吸気ポートを流れる吸気の流速が上昇するからである。
(第3の実施の形態)
本発明の動弁装置は、V型8気筒エンジンに用いることができる。V型8気筒エンジンに適用可能な動弁装置の一実施の形態を、図12A〜12Cと図13A〜13Bとによって詳細に説明する。図13Aおよび13Bにおいて、前記図1〜図9Bに示した部材と同一または同等の部材には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
第1気筒♯1→第8気筒♯8→第7気筒♯7→第3気筒♯3
→第6気筒♯6→第5気筒♯5→♯4気筒♯4→第2気筒♯2
このようなV型8気筒エンジンにおいて気筒休止を行う場合には、爆発行程が等間隔になるように、休止する気筒を選択することが望ましい。これは、回転バランスが悪化して振動が発生することを防ぐためである。爆発行程が等間隔になるためには、上記点火順序の一つおきに気筒を休止させなければならない。
前記第1の気筒群の気筒の運転/停止を切替えるためには、バンク1においては、気筒が並ぶ方向の両端部に位置する第1気筒♯1と第7気筒♯7との運転/停止の切替えを、一つの駆動装置で行う必要がある。また、バンク2においては、互いに隣接する第4気筒♯4と第6気筒♯6との運転/停止の切替えを、一つの駆動装置13で行う必要がある。
しかし、バンク1の第1気筒♯1と第7気筒♯7の運転/停止の切替えは、上記実施の形態で示した動弁装置1では行うことができない。なぜなら、第1気筒♯1と第7気筒♯7との間に他の気筒が存在しているからである。このことは、前記第2の気筒群の気筒について運転/停止を切替える場合にも当てはまる。すなわち、図12Cに示すように、第2の気筒群の第8気筒♯8と第2気筒♯2との運転/停止は、図1〜図9Bで示した動弁装置1では行うことができない。
この実施の形態では、ロッカーシャフト17は、外側ロッカーシャフト21A〜21Dと、これらの外側ロッカーシャフト21A〜21Dの軸心部を貫通する内側ロッカーシャフト23とを含む。外側ロッカーシャフト21Aは、第1気筒♯1用であり、この外側ロッカーシャフト21Aに駆動装置13のスライダ15が連結されている。外側ロッカーシャフト21Bは、第3気筒♯3用である。外側ロッカーシャフト21Cは、第5気筒♯5用である。外側ロッカーシャフト21Dは、第7気筒♯7用である。
この実施の形態においては、第1気筒♯1用の外側ロッカーシャフト21Aと、第7気筒♯7用の外側ロッカーシャフト21Dと、内側ロッカーシャフト23とによって、第1のロッカーシャフトが構成されている。この第1のロッカーシャフトは、スライダ15およびロッカーアーム4と一体的に軸線方向に移動するように構成されている。また、この実施の形態においては、第3気筒♯3用の外側ロッカーシャフト21Bと、第5気筒♯5用の外側ロッカーシャフト21Cとによって、第2のロッカーシャフトが構成されている。この第2のロッカーシャフトは、前記第1のロッカーシャフトと同一軸線上に位置しかつ前記第1のロッカーシャフトに対して軸線方向に相対移動可能に構成されている。
運転用カム82a,85aは、第3気筒♯3のカム83および第4気筒♯4のカム84と、位相が異なった同一の形状に構成されている。
休止用カム82b,85bは、運転用カム82a,85aにおけるバルブリフト量が0になる基礎円部と同径の円板状に形成されている。すなわち、休止用カム82b,85bは、クランクシャフト3の回転角(位相)によらずにバルブリフト量が0になるように構成されている。
また、この実施の形態においても、ロッカーシャフト17が二重構造であるために、ロッカーシャフト17の剛性が向上する。このため、バルブ駆動用カム82〜84の動作が、ロッカーアーム4を介して、正確に吸気バルブまたは排気バルブに伝達される。
(第4の実施の形態)
保持機構は、図14と図15とに示すように構成することができる。これらの図において、図1〜図9Bに示された各部と同一または同等の部材については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図14に示す保持機構35は、外側ロッカーシャフト21の外周面に形成された二つの凹部91と、これらの凹部91に出入り可能なボール92とを含む。この外側ロッカーシャフト21は、駆動装置13のスライダ15(図1等参照)とロッカーアーム4とを接続するためのものである。
これらの凹部91は、外側ロッカーシャフト21の軸線方向に予め定めた間隔(ピッチ)を開けて形成されている。この間隔は、本発明の一実施の形態による動弁装置によって切替えられる二つのカムの形成間隔(ピッチ)に等しい。これらの二つカムは、低速用カム11と高速用カム12との対であってもよいし、運転用カムと休止用カムとの対であってもよい。
図14または図15に示す構成の保持機構35が用いられる場合、カムシャフト3に位置決め溝58を設ける必要がない。この場合、駆動装置13,14は、図16に示すように構成することができる。図16において、図1〜図9Bに示した各部と同一または同等の部材には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
(第5の実施の形態)
アクチュエータ46の動力源には、図17に示すように、油圧式の動力源を用いることができる。図17において、図1〜図9Bに示した各部と同一または同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
油圧シリンダ101は、シリンダヘッド5に形成された二つのシリンダ孔102,103にそれぞれピストン104を嵌め合わせることによって形成されている。シリンダ孔102,103は、油圧通路105,106を介して油圧制御バルブ107に接続されている。油圧制御バルブは、二つのシリンダ孔102,103のうちいずれか一方を油圧源108に接続する。
油圧シリンダ101に油圧を供給する油圧源108は、たとえば、エンジンのクランクシャフトと共に回転してオイルを吐出する構造の油圧ポンプ109を含む。このため、エンジン運転中は、アクチュエータ46の動力源が失われることはない。
また、アクチュエータ46の動作を制御する油圧制御バルブ107は、従来からよく知られている既存のものを使用することができる。このため、この実施の形態による動弁装置は、大幅なコストアップを伴うことなく製造することができる。
(第6の実施の形態)
駆動装置13のスライダ15は、図18に示すように、ロッカーシャフト17に支持させるように構成することもできる。図18において、図1〜図9Bに示した各部と同一または同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
また、スライダ15は、カムシャフト3の大径部16に径方向の外側から接触するガイド部111を有している。このガイド部111は、カムシャフト3の回転によりスライダ15が回転することを防ぐように構成されている。このガイド部111は、大径部16の外周面に沿う円弧状に形成されている。
上述した各実施の形態においては、本発明を多気筒エンジンに適用する例を説明したが、本発明は、単気筒エンジンにも適用することができる。また、上述した各実施の形態においては二つのカムを切替える例を説明したが、本発明に係る動弁装置は、切替えるカムの数が二つに限定されることはなく、3個以上のカムを切替えることができる。例えば3個のカムを切替える場合は、切替用カム31とカムフォロアの数を増やせばよい。
この出願は、2009年10月6日に日本国特許庁に提出された特願2009−232203号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
Claims (14)
- エンジンのシリンダヘッドに支持され、バルブリフト特性が異なる複数のカムが所定の間隔で形成されたカムシャフトと、
前記カムシャフトに平行にシリンダヘッドに支持されたロッカーシャフトと、
前記複数のカムのうち一つのカムと吸気バルブまたは排気バルブとの間に設けられ、前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持され、かつ前記ロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成され、吸気バルブまたは排気バルブに対する押圧子が前記複数のカムの形成間隔以上の長さで前記軸線方向に延びたロッカーアームと、
前記ロッカーアームとは別の部位に支持されており、前記ロッカーアームを前記カムの形成間隔分前記軸線方向の一方または他方に移動させる駆動装置とを含み、
前記駆動装置は、
前記カムシャフトの回転を前記カムシャフトの軸線方向の一方または他方への推力に変える駆動機構と、
前記駆動機構に駆動されて前記カムシャフトの軸線方向に移動するスライダと、
前記スライダと前記ロッカーアームとを連結する連結機構とを含み、
前記駆動機構は、前記カムシャフトと一体に構成された切替用カムを含み、前記切替用カムを用いて、前記複数のカムのバルブリフト量が共に0であるときに、前記スライダを前記軸線方向に移動させるための推力を発生するように構成されており、
前記スライダは、前記カムシャフトにおける前記切替用カムが形成された部分に、前記カムシャフトに対して相対回転自在であるように支持されている、エンジンの動弁装置。 - 前記駆動装置は、前記スライダを移動後の位置に保持する保持機構をさらに含み、
前記駆動機構は、前記複数のカムのバルブリフト量が共に0であるときに前記スライダを前記軸線方向の一方に移動させる第1のカム機構と、前記複数のカムのバルブリフト量が共に0であるときに前記スライダを前記軸線方向の他方に移動させる第2のカム機構と、前記第1および第2のカム機構の使用/不使用をそれぞれ切替えるアクチュエータとを含み、
前記第1および第2のカム機構によって移動させられる前記スライダの移動距離は、前記複数のカムの形成間隔に等しいか、または前記複数のカムの形成間隔に近い値に設定されている、請求項1に記載のエンジンの動弁装置。 - 前記第1のカム機構と第2のカム機構とは、各々、前記カムシャフトの径方向に所定の深さを有しかつ前記カムシャフトの周方向および軸線方向に延びるカム溝を含む切替用カムと、前記切替用カムに案内されるように構成されたカムフォロアとを含み、
前記アクチュエータは、前記第1および第2のカム機構の前記カムフォロアを前記切替用カムに接して案内される使用位置と、前記切替用カムから前記径方向の外側に離間する不使用位置との間で往復させるように構成されており、
前記スライダは、前記連結機構によって前記カムシャフトまわりの回転が規制されるように保持されており、
前記第1および第2のカム機構の前記カムフォロアは、前記スライダに移動自在に支持されている、請求項2に記載のエンジンの動弁装置。 - エンジンのシリンダヘッドに支持され、バルブリフト特性が異なる複数のカムが所定の間隔で形成されたカムシャフトと、
前記カムシャフトに平行にシリンダヘッドに支持されたロッカーシャフトと、
前記複数のカムのうち一つのカムと吸気バルブまたは排気バルブとの間に設けられ、前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持され、かつ前記ロッカーシャフトの軸線方向に移動可能に構成され、吸気バルブまたは排気バルブに対する押圧子が前記複数のカムの形成間隔以上の長さで前記軸線方向に延びたロッカーアームと、
前記ロッカーアームを前記カムの形成間隔分前記軸線方向の一方または他方に移動させる駆動装置とを含み、
前記駆動装置は、
前記カムシャフトの回転を前記カムシャフトの軸線方向の一方または他方への推力に変える駆動機構と、
前記駆動機構に駆動されて前記カムシャフトの軸線方向に移動するスライダと、
前記スライダと前記ロッカーアームとを連結する連結機構と、
前記スライダを移動後の位置に保持する保持機構とを含み、
前記駆動機構は、前記複数のカムのバルブリフト量が共に0であるときに前記スライダを前記軸線方向の一方に移動させる第1のカム機構と、前記複数のカムのバルブリフト量が共に0であるときに前記スライダを前記軸線方向の他方に移動させる第2のカム機構と、前記第1および第2のカム機構の使用/不使用をそれぞれ切替えるアクチュエータとを含み、
前記第1および第2のカム機構によって移動させられる前記スライダの移動距離は、前記複数のカムの形成間隔に等しいか、または前記複数のカムの形成間隔に近い値に設定されており、
前記第1のカム機構と第2のカム機構とは、各々、前記カムシャフトの径方向に所定の深さを有しかつ前記カムシャフトの周方向および軸線方向に延びるカム溝を含む切替用カムと、前記切替用カムに案内されるように構成されたカムフォロアとを含み、
前記アクチュエータは、前記第1および第2のカム機構の前記カムフォロアを前記切替用カムに接して案内される使用位置と、前記切替用カムから前記径方向の外側に離間する不使用位置との間で往復させるように構成されており、
前記スライダは、前記カムシャフトにおける前記切替用カムが形成された部分に、前記カムシャフトに対して相対回転自在であるように支持され、かつ前記連結機構によって前記カムシャフトまわりの回転が規制されるように保持されており、
前記第1および第2のカム機構の前記カムフォロアは、前記スライダに移動自在に支持されている、エンジンの動弁装置。 - 前記連結機構は、前記スライダからロッカーシャフトを介してロッカーアームに推力を伝達するように構成されている、請求項3または4に記載のエンジンの動弁装置。
- 前記切替用カムは、前記スライダを前記軸線方向に移動させるための傾斜部を有する移動溝と、前記傾斜部の終端と前記軸線方向の同一位置で前記カムシャフトの周方向に延びる環状の位置決め溝とを含み、
前記保持機構は、前記位置決め溝と前記カムフォロアとを含む、請求項2〜5のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。 - 前記第1のカム機構の位置決め溝と、前記第2のカム機構の位置決め溝とは、前記軸線方向の同一位置に形成されている、請求項6に記載のエンジンの動弁装置。
- 前記位置決め溝の深さは、前記移動溝の深さと同等またはそれより深い、請求項6または7に記載のエンジンの動弁装置。
- 前記アクチュエータは、前記カムフォロアの先端に取付けられて前記スライダに出入り自在に支持された前記カムフォロア毎のリフタと、前記リフタを前記スライダから出る方向へ押すばね部材と、前記リフタと対向するアクチュエータ本体とを含み、
前記アクチュエータ本体は、前記エンジンのシリンダヘッドまたはヘッドカバーに支持されており、前記リフタに向けて進退する複数のプランジャーを含む、請求項3〜8のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。 - 前記ロッカーシャフトは、前記スライダおよび前記ロッカーアームと一体的に軸線方向に移動する第1のロッカーシャフトと、前記第1のロッカーシャフトと同一軸線上に位置しかつ前記第1のロッカーシャフトに対して軸線方向に相対移動可能に構成された第2のロッカーシャフトとを含み、
前記第1のロッカーシャフトは、前記エンジンの複数の気筒に対応した前記ロッカーアームに、前記推力が伝達されるように結合され、
前記第1および第2のカム機構は、前記複数の気筒においてバルブリフト量が共に0になるときに前記スライダを移動させる推力を生じるように構成されている、請求項5〜9のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。 - 前記ロッカーシャフトは、前記ロッカーアームが取付けられたパイプ状の外側ロッカーシャフトと、前記外側ロッカーシャフトの内部に移動自在に嵌め合わされた内側ロッカーシャフトとを含み、
前記連結機構は、前記スライダから前記外側ロッカーシャフトを介して前記ロッカーアームに推力を伝達するように構成されており、
前記保持機構は、前記外側ロッカーシャフトの外面または内面に形成された凹部と、この凹部に出入り可能に構成され、弾性によって前記凹部に向けて押し付けられるように構成された出入り部材とを含む、請求項2〜10のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。 - 前記アクチュエータの動力源は、電気駆動式の駆動源である、請求項2〜11のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
- 前記アクチュエータの動力源は油圧式の駆動源である、請求項2〜11のいずれか一項に記載のエンジンの動弁装置。
- 前記アクチュエータは、OFF状態で前記第1、第2のカム機構のうち一方が使用状態になるとともに、他方が不使用状態になるように構成されている、請求項12または13に記載のエンジンの動弁装置。
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