WO2015141720A1 - 多気筒エンジンの動弁装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a valve operating apparatus for a multi-cylinder engine having a function of switching a plurality of cams having different valve lift characteristics.
- Some recent multi-cylinder engines mounted on vehicles are capable of switching the driving mode during driving.
- the operation modes to be switched are two operation modes with different fuel consumption and output characteristics.
- the operation mode is often switched using a valve gear that drives an intake valve or an exhaust valve.
- the valve gear disclosed in Patent Document 1 includes a camshaft, a rocker arm that transmits a driving force between the camshaft and an intake valve or an exhaust valve, and a drive device for switching operation modes. Yes.
- the camshaft is provided with a first cam and a second cam for driving the intake valve or the exhaust valve, and a forward cam and a reverse cam for switching the operation mode.
- the first cam and the second cam are formed in shapes having different valve lift amounts.
- One of the first and second cams and the rocker arm is configured to be movable in the axial direction of the camshaft.
- the forward cam and the backward cam are each formed by a cam groove formed in a spiral shape, and are arranged side by side in the axial direction of the camshaft.
- the forward cam spiral extends in one axial direction and in the rotational direction along the outer peripheral surface of the camshaft.
- the spiral of the reverse cam extends along the outer peripheral surface of the cam shaft in the other axial direction and the rotational direction. That is, the forward cam and the backward cam are formed in a shape in which the direction in which the spiral extends is opposite.
- the drive device includes a forward cam follower that selectively contacts the forward cam and a backward cam follower that selectively contacts the backward cam.
- the forward cam follower and the backward cam follower are connected to one of the first and second cams and the rocker arm.
- Patent Document 1 discloses a valve operating apparatus that switches an operation mode in one cylinder or two cylinders with one drive device.
- the first problem is that if a forward cam and a backward cam are provided for each cylinder on a single camshaft, the overall length of the camshaft becomes longer and the engine becomes larger.
- This first problem can be solved to some extent by sharing a set of forward cams and reverse cams in the drive device for two cylinders.
- this configuration is adopted, a second problem occurs.
- the second problem is that the engine speed is limited so that the operation mode can be switched.
- the intake valve or the exhaust valve is simultaneously closed in the two cylinders.
- the forward cam follower or the reverse cam follower needs to move in the axial direction.
- the period in which the intake valve or the exhaust valve is simultaneously closed in two cylinders is shorter than the period in which the intake valve or the exhaust valve is closed in one cylinder.
- the inclination angle of the inclined portion of the forward cam and the backward cam becomes relatively large.
- the moving direction of the cam follower changes rapidly, and the speed at which the cam follower moves in the axial direction of the camshaft increases.
- the contact portion between the forward cam and the forward cam follower and the contact portion between the backward cam and the backward cam follower are likely to wear. For this reason, switching of the operation mode is limited by the engine speed, and can be performed only when the engine speed is low.
- the present invention has been made to solve such a problem.
- the engine can be prevented from being enlarged, and the engine speed at the time of switching is not restricted.
- An object is to provide a valve operating device for a cylinder engine.
- a valve operating apparatus for a multi-cylinder engine includes a camshaft body rotatably supported by a cylinder head for a multi-cylinder engine, and an intake valve for each cylinder of the camshaft body.
- the first valve drive cam for each cylinder provided at a position corresponding to the exhaust valve and the first valve drive cam are formed in shapes different in valve lift characteristics, and the first valve drive cam
- Air that is supported movably and supported in a movable manner in the axial direction, and is interposed between the first valve driving cam or the second valve driving cam and the intake valve or the exhaust valve.
- One forward cam having an inclined portion extending in the rotational direction, and a slope extending in the axial direction of the camshaft body and the rotational direction, provided at a position adjacent to the forward cam in the axial direction.
- a slider for each cylinder arranged side by side, a forward cam follower that is provided on each of the sliders and that selectively contacts the one forward cam, and a single backward cam that is provided on each of the sliders. And a reverse cam follower that selectively contacts with each other, and a connecting mechanism for each cylinder that connects the slider and the rocker arm for each cylinder.
- the forward cam follower in order to switch the operation mode of the engine, the forward cam follower is brought into contact with the forward cam, or the backward cam follower is brought into contact with the backward cam.
- the forward cam or the backward cam advances downstream in the rotational direction as the camshaft body rotates, and pushes the forward cam follower or the backward cam follower to one or the other in the axial direction of the camshaft at a predetermined switching timing.
- This pressing operation is performed during a period when the valve lift amounts of the first cam and the second cam of the cylinder corresponding to the forward cam follower or the reverse cam follower are both 0 (in a period during which the intake valve or the exhaust valve is closed). To be done.
- first slider the slider supporting the cam follower and the rocker arm connected to the slider via a connecting mechanism are integrated with each other in the axial direction of the camshaft body.
- first slider the movement of the slider and the rocker arm in the axial direction of the camshaft body.
- the forward cam and the backward cam push the forward cam follower or the backward cam follower in the axial direction of the camshaft main body, and then proceed further downstream in the rotational direction.
- the forward cam and the backward cam push the forward cam follower or the backward cam follower of the next slider located downstream in the rotational direction from the first slider in the axial direction of the camshaft body.
- the next slider is simply referred to as a “second slider”. This pressing operation is performed within a period in which the valve lift amounts of the first valve driving cam and the second valve driving cam of the cylinder corresponding to the second slider are both zero.
- the second slider When the second slider is pushed by the forward cam follower or the backward cam follower, the second slider slides integrally with a rocker arm connected to the second slider via a connection mechanism.
- the rocker arm is positioned at the first position or the second position by moving together with the slider.
- the first valve driving cam comes into contact with the rocker arm, and the intake valve or the exhaust valve operates based on the valve lift characteristic defined by the first valve driving cam. To do.
- the second valve driving cam contacts the rocker arm, and the intake valve or the exhaust valve is based on the valve lift characteristic defined by the second valve driving cam.
- the operation mode is switched in the cylinder corresponding to the rocker arm.
- the operation modes to be switched are two operation modes having different output characteristics and fuel consumption.
- the slider for each cylinder is arranged in a state of being aligned in the rotation direction of the camshaft body.
- the plurality of sliders slide sequentially using a pair of forward cam and reverse cam as a drive source when the operation mode is switched. Therefore, according to the present invention, the length of the camshaft body in the axial direction can be made shorter and the valve operating device can be made smaller than when a forward cam and a reverse cam are provided for each cylinder. Can do.
- the period during which the slider slides (the rotation angle of the camshaft body) is not restricted as long as the valve lift amounts of the first and second cams are both zero in the cylinder corresponding to the slider. . That is, the period during which the slider slides can be made longer than the period during which the intake valves or exhaust valves of a plurality of cylinders are simultaneously closed.
- the forward cam and the backward cam can be formed in a shape in which the cam follower moves smoothly even when the camshaft body rotates at a high speed. This means that the engine speed is not restricted when the operation mode is switched. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a valve operating apparatus for a multi-cylinder engine capable of performing a switching operation in the entire engine operating range while reducing the size of the engine when switching the engine operation mode. it can.
- FIG. 1 is a front view of a valve operating apparatus for a multi-cylinder engine according to a first embodiment of the present invention. In the figure, a part of a cylinder head equipped with this valve operating device is shown in a broken state.
- FIG. 2 is a side view of the camshaft according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the camshaft according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view of the camshaft taken along line III-III in FIG.
- FIG. 4 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the camshaft and the valve lift amount according to the first embodiment.
- FIG. 5 is an enlarged side view showing the switching cam according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a development view of the forward cam and the backward cam according to the first embodiment.
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing the starting end side straight portion of the advance cam according to the first embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
- FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the end-end-side straight portion of the advance cam according to the first embodiment. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
- FIG. 9 is a graph for explaining the depths of the forward cam and the backward cam according to the first embodiment.
- FIG. 10 is a side view of the valve gear according to the first embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view showing the rocker arm, the slider, and the coupling mechanism according to the first embodiment.
- FIG. 12 is an exploded perspective view of the drive device according to the first embodiment.
- FIG. 13 is an exploded perspective view showing the rocker arm, the slider, and the coupling mechanism according to the first embodiment for each cylinder.
- FIG. 14 is a plan view showing the rocker arm, the slider, and the coupling mechanism according to the first embodiment.
- FIG. 15 is a cross-sectional view of the first and second rocker shafts and the first and second coupling members according to the first embodiment.
- FIG. 16 is a cross-sectional view of the third and fourth rocker shafts and the third and fourth coupling members according to the first embodiment.
- 17A is a cross-sectional view of the rocker shaft and the connecting member according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- FIG. 17B is a cross-sectional view of the rocker shaft and the connecting member according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 17C is a cross-sectional view of the rocker shaft and the connecting member according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
- FIG. 17D is a cross-sectional view of the rocker shaft and the connecting member according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
- FIG. 18 is a cross-sectional view of the slider and the connecting member according to the first embodiment. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. FIG.
- FIG. 19 is a cross-sectional view of the slider and the connecting member according to the first embodiment. 19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX in FIG.
- FIG. 20 is a cross-sectional view of the slider according to the first embodiment. 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX in FIG.
- FIG. 21 is a side view showing the slider and the switching cam according to the first embodiment.
- FIG. 22 is a cross-sectional view of the driving apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 23 is a perspective view showing a cover of the driving apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 24A is a cross-sectional view of a portion supporting the forward cam follower or the backward cam follower in the slider according to the first embodiment.
- FIG. 24A shows a state in which the forward cam follower or the backward cam follower is located at the use position.
- FIG. 24B is a cross-sectional view of a portion that supports the forward cam follower or the backward cam follower in the slider according to the first embodiment.
- FIG. 24B shows a state in which the forward cam follower or the backward cam follower is located at the intermediate position.
- FIG. 24C is a cross-sectional view of a portion that supports the forward cam follower or the backward cam follower in the slider according to the first embodiment.
- FIG. 24C shows a state in which the forward cam follower or the backward cam follower is located at the retracted position.
- 24D is a cross-sectional view of a portion that supports the forward cam follower or the backward cam follower in the slider according to the first embodiment.
- 24D is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 24A.
- FIG. 24E is a cross-sectional view of a portion that supports the forward cam follower or the backward cam follower in the slider according to the first embodiment.
- 24E is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 24B.
- FIG. 24F is a cross-sectional view of a portion that supports the forward cam follower or the backward cam follower in the slider according to the first embodiment.
- 24F is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 24C.
- FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the driving apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 26 is a side view for explaining the configuration of the actuator according to the first embodiment. In FIG. 26, the slider is omitted.
- FIG. 27A is a cross-sectional view for explaining the operation of the slider and the cam follower according to the first embodiment, and shows a state when the first operation mode is adopted.
- FIG. 27A shows only a switching cam, a slider and an actuator for one cylinder.
- FIG. 27B is a cross-sectional view for explaining the operation of the slider and the cam follower according to the first embodiment, and shows a state during switching.
- FIG. 27B shows only a switching cam, a slider and an actuator for one cylinder.
- FIG. 27C is a cross-sectional view for explaining the operation of the slider and the cam follower according to the first embodiment, and shows a state where the switching to the second operation mode is completed.
- FIG. 27C shows only a switching cam, a slider and an actuator for one cylinder.
- FIG. 28 is an exploded perspective view of the driving apparatus according to the second embodiment.
- FIG. 29A is a diagram for explaining an engaging member according to the third embodiment.
- FIG. 29A is a side view of the slider.
- FIG. 29B is a diagram for explaining the engaging member according to the third embodiment.
- FIG. 29B is a rear view of the slider.
- FIG. 29C is a view for explaining the engaging member according to the third embodiment.
- FIG. 29C is a plan view of the slider.
- FIG. 29D is a diagram for explaining the engaging member according to the third embodiment.
- FIG. 29D is a sectional view taken along line DD in FIG. 29B.
- FIG. 29E is a view for explaining an engaging member according to the third embodiment.
- FIG. 29E is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 29B.
- valve operating apparatus for a multi-cylinder engine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
- FIGS. an example in which the present invention is applied to an in-line four-cylinder engine will be described.
- the valve operating apparatus 1 includes a camshaft 3 provided on a cylinder head 2 for a four-cylinder engine, and a rocker arm 5 interposed between the camshaft 3 and the intake valve 4. .
- the camshaft 3 and the rocker arm 5 are connected to a drive device 6 described later.
- the drive device 6 is for switching between a first operation mode in which the output of the engine is relatively large and a second operation mode in which the output is relatively small.
- the present invention can be applied to both the intake valve operating device 1 shown in FIG. 1 and the exhaust valve operating device (not shown) for driving the exhaust valve 7.
- the valve operating apparatus for exhaust valve to which the present invention is applied has the same structure as the valve operating apparatus 1 for intake valve. For this reason, in this embodiment, illustration and description of the valve operating apparatus for the exhaust valve are omitted.
- Two intake valves 4 are provided per cylinder. These intake valves 4 are configured by a valve body 4 a that opens and closes the intake port 11 of the cylinder head 2 and a valve stem 4 b that extends from the valve body 4 a into the valve operating chamber 12 of the cylinder head 2.
- the valve stem 4 b is movably supported by the cylinder head 2 by a valve stem guide 13.
- a valve spring 14 that urges the intake valve 4 in the closing direction is provided between the tip of the valve stem 4b and the cylinder head 2.
- a cap-shaped shim 4c is provided at the tip of the valve stem 4b.
- the intake port 11 is formed in a bifurcated shape inside the cylinder head 2.
- the upstream end of the intake port 11 opens to the side of the cylinder head 2, and the downstream end of the intake port 11 opens to the combustion chamber 15.
- a spark plug 16 is provided at the center of the combustion chamber 15.
- the camshaft 3 rotates when the rotation of a crankshaft (not shown) is transmitted through a transmission mechanism.
- the camshaft 3 according to this embodiment includes a camshaft main body 21 formed in a rod shape, and a valve operating cam provided at a position corresponding to the intake valve 4 in the camshaft main body 21. 22 to 29 and a switching cam 30 provided at the central portion of the camshaft main body 21 in the axial direction.
- the camshaft main body 21 is rotatably supported by the bearing portion 2a of the cylinder head 2, and a transmission device is connected to one end portion in the axial direction.
- a transmission device is connected to one end portion in the axial direction.
- one end of the camshaft main body 21 to which the transmission device is connected is referred to as a front end 21a for convenience, and the other end is referred to as a rear end 21b for convenience.
- the front end portion 21a side of the camshaft body is simply referred to as a front side
- the rear end portion 12b side is simply referred to as a rear side.
- the front side is the right side in FIG.
- the rear side is the left side in FIG. 2, and is shown with a symbol B in FIG. 2.
- the valve cams 22 to 29 are in contact with the rocker arm 5 described later.
- Each of the valve cams 22 to 29 includes a first valve driving cam 31 (hereinafter simply referred to as a first cam 31) adjacent to the camshaft body 21 in the axial direction and a second valve driving cam. It is comprised by the cam 32 (it is only called the 2nd cam 32 below).
- a rocker arm 5 (described later) is interposed between one of the first cam 31 and the second cam 32 and the intake valve 4.
- the first cam 31 contacts the rocker arm 5 when the first operation mode is adopted.
- the second cam 32 contacts the rocker arm 5 when the second operation mode is adopted.
- valve-operating cam 22 located on the foremost side (the rightmost side in FIG. This is for the first cylinder of the four-cylinder engine according to this embodiment.
- the valve operating cam 24 located third from the right and the valve operating cam 25 located fourth are those for the second cylinder.
- the valve operating cam 26 located at the fifth position from the right and the valve operating cam 27 positioned at the sixth position are for the third cylinder.
- the valve operating cam 28 located at the seventh position from the right and the valve operating cam 29 positioned at the eighth position are for the fourth cylinder.
- the first cams 31 of the valve operating cams 22 to 29 are formed in the same shape.
- the first cam 31 has a base circle portion 31a and a top portion 31b.
- the base circle portion 31a is used when the intake valve 4 is closed, and the top portion 31b is used when the intake valve 4 is opened and closed.
- the base circle portion 31 a is formed in a shape that becomes a part of a cylinder located on the same axis as the camshaft main body 21.
- the top part 31b is formed in the shape which protrudes in a cross-sectional mountain shape from the base circle part 31a to the outer side of radial direction.
- the cam profile of the first cam 31 is formed as shown by a solid line in FIG.
- a period during which the intake valve 4 opens when the top portion 31 b of the first cam 31 contacts a rocker arm 5 described later is indicated as “intake valve open”.
- a period in which the base valve 31 a of the first cam 31 contacts the rocker arm 5 and the intake valve 4 is closed is indicated as “intake valve closed”.
- the ignition order of the four-cylinder engine according to this embodiment is the order of the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder.
- the second cam 32 of each of the valve cams 22 to 29 is formed in a shape different from the first cam 31 in valve lift characteristics.
- one second cam 32A located on the front side of the camshaft body 21 is a first cam as shown in FIG. As with 31, it has a base circle 32Aa and a top 32Ab.
- the curvature radius of the base circle portion 32Aa is the same as the curvature radius of the base circle portion 31a of the first cam 31.
- the top portion 32Ab is formed in a shape in which the valve lift amount is smaller than that of the top portion 31b of the first cam 31.
- the other second cam 32 ⁇ / b> B located on the rear side of the camshaft main body 21 is a circle located on the same axis as the camshaft main body 21. It is formed in a column shape.
- the radius of curvature of the second cam 32B is the same as the radius of curvature of the base circle portion 31a of the first cam 31. That is, the second cam 32B is formed in a shape that makes the valve lift amount zero.
- the switching cam 30 serves as a power source for the driving device 6 that drives the rocker arm 5 described later in the axial direction of the camshaft 3.
- the switching cam 30 is formed in the large-diameter portion 33 of the camshaft body 21 as shown in FIG.
- the large-diameter portion 33 is positioned at the central portion of the camshaft main body 21 in the axial direction, and is formed in a columnar shape having an outer diameter larger than that of other portions.
- the switching cam 30 is composed of a forward cam 34 and a backward cam 35 that are formed by cam grooves 33 a and 33 b that are opened on the outer peripheral surface of the large-diameter portion 33.
- the forward cam 34 and the backward cam 35 are formed so as to be aligned in the axial direction of the camshaft main body 21.
- the forward cam 34 and the backward cam 35 according to this embodiment are, as shown in FIG. 6, an imaginary plane (not shown) perpendicular to the axial direction of the camshaft main body 21 between the cams 34 and 35. Is symmetrical with respect to the plane of symmetry.
- Each of the forward cam 34 and the backward cam 35 is constituted by three functional parts.
- the three functional parts are an inclined part 36 for generating thrust in the axial direction of the camshaft main body 21, a start end side straight part 37 and an end end side straight part 38 connected to both ends of the inclined part 36. It is.
- the moving direction of the switching cam 30 shown in FIG. 6 is a direction in which the lower part of FIG. 6 moves upward as indicated by an arrow R in FIG.
- the inclined portion 36 is a portion within the range surrounded by a two-dot chain line A in FIG. 5 in the forward cam 34 and the backward cam 35, and extends in the axial direction and the rotational direction of the camshaft main body 21. 5, the rotation direction R of the camshaft body 21 is a direction in which the lower part of FIG. 5 moves upward.
- the inclined portion 36 includes an acceleration portion 36 a connected to the start end side straight portion 37 and a speed reduction portion 36 b connected to the end end side straight portion 38.
- the inclined portion 36 of the forward cam 34 and the inclined portion 36 of the backward cam 35 are inclined in opposite directions.
- the inclined portion 36 of the advance cam 34 is formed in a shape that is gradually positioned on the front side F of the camshaft 3 toward the upstream side in the rotation direction R (lower side in FIG. 6).
- the inclined portion 36 of the reverse cam 35 is formed in a shape that is gradually positioned on the rear side B of the camshaft 3 as it goes upstream in the rotational direction R.
- the depth of the inclined portion 36 of the forward cam 34 and the depth of the inclined portion 36 of the backward cam 35 are constant.
- the switching operation angle d (see FIG. 4), which is the rotation angle of the camshaft 3 required to reach the other end of the inclined portion 36, corresponds to a period during which the intake valve 4 is closed in one cylinder. It is desirable to set the rotation angle of 3 as large as possible.
- the period during which the intake valve 4 is closed is a period indicated as “intake valve closed” in FIG.
- the switching operation angle d according to this embodiment is set to about 180 ° at which the camshaft rotates about 1 ⁇ 2.
- the start end side straight line portion 37 and the end end side straight line portion 38 respectively provided in the forward cam 34 and the reverse cam 35 are only in directions parallel to the rotational direction of the camshaft body 21 from both ends of the inclined portion 36. It extends.
- the start end side linear portion 37 is formed downstream of the inclined portion 36 in the rotational direction of the camshaft main body 21.
- the downstream side in the rotational direction of the advance cam 34 is the rear end side (left side in FIG. 5) of the advance cam 34 in FIG.
- the downstream side in the rotational direction of the reverse cam 35 is the front end side (right side in FIG. 5) of the reverse cam 35 in FIG.
- the end end side straight portion 38 is formed on the upstream side in the rotational direction of the camshaft main body 21 from the inclined portion 36.
- the start end portion 37a located on the opposite side of the inclined portion 36 in the start end side linear portion 37 is directed toward the downstream side in the rotational direction (counterclockwise in FIG. 7). Therefore, it is formed in a shape in which the depth becomes gradually shallower.
- the opening width (the width in the axial direction of the camshaft main body 21) of the end end portion 37b connected to the inclined portion 36 in the start end side linear portion 37 is gradually increased toward the inclined portion 36 as shown in FIG. It becomes narrower and coincides with the opening width of the inclined portion 36 at a portion that becomes a boundary with the inclined portion 36.
- the end end portion 38 a located on the side opposite to the inclined portion 36 in the end end side straight portion 38 is directed toward the upstream side in the rotational direction (clockwise in FIG. 8). It is formed in a shape in which the depth gradually decreases. That is, the depth of the end end portion 38 a located on the opposite side of the inclined portion 36 in the end end side straight portion 38 and the start end portion 37 a located on the opposite side of the inclined portion 36 in the start end side straight portion 37. The depth gradually decreases with increasing distance from the inclined portion 36 in the rotational direction of the camshaft body 21.
- the start end of the start end side straight portion 37 and the end end of the end end side straight portion 38 have a depth of 0 and are located on the same peripheral surface as the outer peripheral surface of the large diameter portion 33.
- the rocker arm 5 described above is provided for each of the valve cams 22 to 29 (for each intake valve 4) of the camshaft 3, and for each cylinder located in the vicinity of the camshaft 3. It is supported by the cylinder head 2 via shafts 41-44. As shown in FIG. 11, two rocker arms 5 are attached to the rocker shafts 41 to 44, respectively.
- the rocker shafts 41 to 44 are each formed of a cylinder, and are supported by the bearing portion 2a of the cylinder head 2 so as to be movable in the axial direction.
- rocker shafts 41 to 44 constitute a part of a drive device 6 (see FIG. 10) described later, and move in the axial direction by the thrust generated by using the switching cam 30 described above as a drive source.
- the positions of the rocker shafts 41 to 44 in the axial direction are determined by the forward cam 34 and the backward cam 35 of the switching cam 30.
- the rocker shaft for the first cylinder is referred to as a first rocker shaft 41
- the rocker shaft for the second cylinder is referred to as a second rocker shaft 42.
- the rocker shaft for the third cylinder is referred to as a third rocker shaft 43
- the rocker shaft for the fourth cylinder is referred to as a fourth rocker shaft 44.
- the rocker arm 5 includes a rocker arm main body 45 through which first to fourth rocker shafts 41 to 44 penetrate one end, and a presser 46 and a roller 47 provided on the rocker arm main body 45. And is composed of.
- the rocker arm body 45 is supported by the first to fourth rocker shafts 41 to 44 so as to be swingable about the rocker shafts 41 to 44.
- the rocker arm body 45 is sandwiched between a pair of E-rings 48 attached to the first to fourth rocker shafts 41 to 44.
- the E ring 48 restricts movement of the rocker arm 5 in the axial direction relative to the first to fourth rocker shafts 41 to 44. That is, the rocker arm 5 is swingably supported by the first to fourth rocker shafts 41 to 44 while moving integrally with the first to fourth rocker shafts 41 to 44 in the axial direction.
- the presser 46 of the rocker arm 5 is for pressing the tip of the intake valve 4 and is formed integrally with the rocking end of the rocker arm main body 45.
- the pressing element 46 is formed in a shape having a predetermined length in the axial direction of the first to fourth rocker shafts 41 to 44. This length is formed to be longer than the formation interval of the first cam 31 and the second cam 32.
- the formation interval is the distance between the center of the first cam 31 in the cam width direction (axial direction) and the center of the second cam 32 in the cam width direction, that is, the formation pitch of both the cams 31 and 32.
- the roller 47 of the rocker arm 5 is rotatably supported by the middle part of the rocker arm 5.
- the axis of the roller 47 is parallel to the axes of the first to fourth rocker shafts 41 to 44.
- the roller 47 is provided at a position that rotates in contact with the first cam 31 or the second cam 32.
- the rocker arm 5 moves together with the first to fourth rocker shafts 41 to 44 in the axial direction, the roller 47 comes into contact with one of the first cam 31 and the second cam 32.
- the rocker arm 5 moves together with the rocker shafts 41 to 44 to the other axial direction, so that the roller 47 comes into contact with the other cam.
- Such movement of the rocker arm 5 and the first to fourth rocker shafts 41 to 44 in the axial direction is performed by a driving device 6 (see FIG. 10) described later.
- the driving device 6 drives the first to fourth rocker shafts 41 to 44 in the axial direction
- the rocker arm 5 has a first position where the roller 47 contacts the first cam 31;
- the roller 47 is positioned at one of the second position where the roller 47 comes into contact with the second cam 32.
- the timing when the drive device 6 drives the first to fourth rocker shafts 41 to 44 in this way is within a period in which the valve lift amounts of the first cam 31 and the second cam 32 are both 0 in each cylinder. It is a predetermined time.
- a period in which the valve lift amount of the first cam 31 and the second cam 32 is 0 is a period indicated as closing the intake valve in FIG.
- the drive device 6 includes first to fourth coupling mechanisms 51 to 54 including the first to fourth rocker shafts 41 to 44, and the axial direction of the camshaft main body 21. And a thrust generation unit 55 that generates thrust using the central portion as a power source.
- the first to fourth coupling mechanisms 51 to 54 are for transmitting the thrust generated by the thrust generator 55 to the rocker arm 5 for each cylinder.
- the first to fourth coupling mechanisms 51 to 54 include first to fourth rocker shafts 41 to 44 and the first to fourth rockers. It is composed of connecting members 56 to 59 for each shaft 41 to 44 (for each cylinder).
- the connecting member 56 provided in the first connecting mechanism 51 is referred to as a first connecting member 56
- the connecting member 57 provided in the second connecting mechanism 52 is referred to as a second connecting member 57.
- the connecting member 58 provided in the third connecting mechanism 53 is referred to as a third connecting member 58
- the connecting member 59 provided in the fourth connecting mechanism 54 is referred to as a fourth connecting member 59. Arm portions 61a to 64a of first to fourth sliders 61 to 64 to be described later are attached to one end portions of these connecting members 56 to 59.
- the first connecting member 56 is passed through the hollow portions of the first and second rocker shafts 41 and 42, and is press-fitted into the first rocker shaft 41 as shown in FIG. 17A. It is fixed by a fixing pin 65 of the type. As shown in FIG. 18, the arm portion 61 a of the first slider 61 is fixed to the rear end portion of the first connecting member 56 by a fixing pin 65.
- the second connecting member 57 is passed through the hollow portions of the first and second rocker shafts 41 and 42 as shown in FIG. 15, and is press-fitted into the second rocker shaft 42 as shown in FIG. 17B. It is fixed by a fixing pin 65 of the type. As shown in FIG. 18, the arm portion 62 a of the second slider 62 is fixed to the rear end portion of the second connecting member 57 by a fixing pin 65.
- the third connecting member 58 is passed through the hollow portions of the third and fourth rocker shafts 43 and 44 as shown in FIG. 16, and is press-fitted into the third rocker shaft 43 as shown in FIG. 17C. It is fixed by a fixing pin 65 of the type. As shown in FIG. 19, the arm portion 63 a of the third slider 63 is fixed to the front end portion of the third connecting member 58 by a fixing pin 65.
- the fourth connecting member 59 is passed through the hollow portions of the third and fourth rocker shafts 43 and 44 as shown in FIG. 16, and is press-fitted into the fourth rocker shaft 44 as shown in FIG. 17D. It is fixed by a fixing pin 65 of the type. As shown in FIG. 19, the arm portion 64 a of the fourth slider 64 is fixed to the front end portion of the fourth connecting member 59 by a fixing pin 65. That is, the first to fourth connecting members 56 to 59 connect the arm portions 61a to 64a of the first to fourth sliders 61 to 64 and the rocker shafts 41 to 44 for each cylinder.
- first to fourth connecting members 56 to 59 are the arm portions 61a to 64a of the first to fourth sliders 61 to 64 of the first to fourth rocker shafts 41 to 44.
- the rocker shaft in which the rocker shaft of the other cylinder is positioned is coupled through the hollow portion of the rocker shaft of the other cylinder. That is, the first connecting member is coupled to the first rocker shaft 41 where the second rocker shaft 42 is located between the first slider 61 and the arm portion 61 a of the first slider 61 through the hollow portion of the second rocker shaft 42.
- the third connecting member is coupled to the fourth rocker shaft 44 where the third rocker shaft 43 is positioned between the arm portion 63 a of the third slider 63 and through the hollow portion of the third rocker shaft 43. Has been.
- the first to fourth connecting members 56 to 59 are each formed of a rod having a semicircular cross section.
- the first connecting member 56 and the second connecting member 57 are overlapped with each other and passed through the hollow portions of the first and second rocker shafts 41 and 42 in a circular cross section.
- the first and second connecting members 56 and 57 according to this embodiment are fitted in the hollow portions of the first and second rocker shafts 41 and 42.
- the third connecting member 58 and the fourth connecting member 59 are overlapped with each other and passed through the hollow portions of the third and fourth rocker shafts 43 and 44 in a circular cross section.
- the third and fourth connecting members 58 and 59 according to this embodiment are fitted in the hollow portions of the third and fourth rocker shafts 43 and 44.
- the thrust generating unit 55 has a function of converting the rotation of the camshaft main body 21 into a reciprocating motion in the axial direction. This conversion is selected between the forward cam 34 and the backward cam 35 of the camshaft 21, the forward cam follower 66 (see FIGS. 20 and 21) that selectively contacts the forward cam 34, and the backward cam 35.
- the reversing cam follower 67 (see FIG. 18 and FIG. 21) is in contact.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are formed by cylindrical pins 66a and 67a that can be inserted into the forward cam 34 and the backward cam 35, and first to fourth sliders 61 to 61 described later. 64 is held movably in the axial direction of the pins 66a and 67a.
- the first to fourth sliders 61 to 64 hold the arm portions 61a to 64a, the forward cam follower 66, and the backward cam follower 67 as described above.
- the slide portions 61b to 64b are formed of a plate having a circular arc shape in cross section.
- the arm portion 61a and the slide portion 61b constituting the first slider 61 are integrally formed.
- the arm part 62a and the slide part 62b constituting the second slider 62 are integrally formed.
- the arm part 63a and the slide part 63b constituting the third slider 63 are integrally formed.
- the arm part 64a and the slide part 64b constituting the fourth slider 64 are integrally formed.
- the slide portions 61b to 64b are disposed in the vicinity of the large diameter portion 33 with the concave curved surfaces 61c to 64c facing the outer peripheral surface of the large diameter portion 33 of the camshaft main body 21 close to each other. ing. That is, the slide portions 61b to 64b according to this embodiment are arranged in the axial direction of the camshaft main body 21 at positions facing the large diameter portion 33 provided with the forward cam 34 and the reverse cam 35 in the camshaft main body 21.
- the camshaft main body 21 is arranged side by side in the rotational direction in a movable state.
- both ends in the rotational direction of the camshaft main body 21 in the slide portions 61b to 64b are formed in a shape extending in the axial direction of the camshaft main body 21, and are opposed to the other slide portions 61b to 64b.
- the slide portions 61b to 64b are movable in the axial direction of the camshaft body 21 with respect to the other two adjacent slide portions 61b to 64b.
- the arm portions 61a to 64a of the first to fourth sliders 61 to 64 are formed in a shape extending from the slide portions 61b to 64b outward in the radial direction of the camshaft main body 21, as shown in FIGS. Yes.
- the arm portions 61 a to 64 a have the joint surfaces 68 of the two connecting members in a state where they are attached to the first to fourth connecting members 56 to 59.
- the end surface 69 located on the same plane is formed. That is, the arm portions 61a to 64a are attached to the first to fourth connecting members 56 to 59 in a state where the arm portions of the other sliders and the end surfaces 69 face each other.
- the arm portion 61 a of the first slider 61 is attached to the first connecting member 56. That is, the first slider 61 is connected to the two rocker arms 5 for the first cylinder via the first connecting member 56 and the first rocker shaft 41.
- the arm portion 62 a of the second slider 62 is attached to the second connecting member 57. That is, the second slider 62 is connected to the two rocker arms 5 for the second cylinder via the second connecting member 57 and the second rocker shaft 42.
- the arm portion 63 a of the third slider 63 is attached to the third connecting member 58. That is, the third slider 63 is connected to the two rocker arms 5 for the third cylinder via the third connecting member 58 and the third rocker shaft 43.
- the arm portion 64 a of the fourth slider 64 is attached to the fourth connecting member 59. That is, the fourth slider 64 is connected to the two rocker arms 5 for the fourth cylinder via the fourth connecting member 59 and the fourth rocker shaft 44.
- the slide portions 61b to 64b of the first to fourth sliders 61 to 64 are rotated in the rotational direction of the camshaft main body 21 in an order corresponding to the ignition order of the four-cylinder engine according to this embodiment. It is arranged in R.
- the position of the camshaft main body 21 in the rotation direction R in the slide portions 61b to 64b is as shown in FIG. 4 when the valve lift amounts of the first cam 31 and the second cam 32 are both zero in each cylinder. This is a position facing the inclined portion 36 of the switching cam 30.
- the position of the inclined portion 36 in the rotation direction R changes as the camshaft body 21 rotates. For this reason, after the inclined portion 36 faces the slide portion 61b, the inclined portion 36 faces the slide portion 63b, the slide portion 64b, and the slide portion 62b in this order.
- cover 71 is for holding the four slide portions 61b to 64b combined in a cylindrical shape in the vicinity of the periphery of the camshaft main body 21.
- the cover 71 according to this embodiment is formed in a cylindrical shape having a large diameter portion 72 and small diameter portions 73 provided at both ends of the large diameter portion 72.
- the cover 71 is formed so as to be divided into two in the radial direction of the camshaft main body 21.
- the inner diameter of the large-diameter portion 72 is such that the inner peripheral surface of the large-diameter portion 72 is separated from the convex curved surfaces 61d to 64d of the first to fourth sliders 61 to 64 by a clearance. Is formed.
- the length of the large diameter portion 72 in the axial direction is formed such that the large diameter portion 33 of the camshaft main body 21 is accommodated between the small diameter portions 73 and 73 at both ends. That is, the small diameter portion 73 faces the large diameter portion 33 of the camshaft main body 21 in the axial direction.
- the length in the axial direction of the cover 71 according to this embodiment is formed such that it is sandwiched between the valve cam 25 of the second cylinder and the valve cam 26 of the third cylinder, as shown in FIG. Has been.
- a plurality of slits 74 and a plurality of holes 75 are formed in the large diameter portion 72 of the cover 71.
- the plurality of slits 74 are for passing the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67, and are formed at four locations in the circumferential direction of the large diameter portion 72.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 project out of the cover 71 through the slit 74 as shown in FIG.
- the plurality of holes 75 are for passing the arm portions 61a to 64a of the first to fourth sliders 61 to 64.
- These slits 74 and holes 75 are formed long in this axial direction in order to allow the first to fourth sliders 61 to 64 to move in the axial direction of the camshaft main body 21.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 held by the first to fourth sliders 61 to 64 are arranged at a predetermined interval in the axial direction of the camshaft main body 21, as shown in FIG.
- the slide portions 61b to 64b penetrate the camshaft main body 21 in the radial direction.
- the distance between the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 coincides with the distance between the end portion 38a of the forward cam 34 and the start end portion 37a of the backward cam 35, as shown in FIG.
- the interval between the end end portion 38a and the start end portion 37a also coincides with the interval between the start end portion 37a of the advance cam 34 and the end end portion 38a of the retreat cam 35.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are held by a through hole 76 formed in the slide portions 61b to 64b and an engaging member 77 provided in the slide portions 61b to 64b. And is done using.
- the through hole 76 is formed in a shape in which the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are movably fitted in the longitudinal direction (the radial direction of the camshaft main body 21).
- the engaging member 77 according to this embodiment is constituted by a C-shaped snap ring, and is accommodated and supported in a first annular groove 76a formed in the hole wall surface of the through hole 76. ing.
- the inner diameter of the engaging member 77 in the natural state is smaller than the outer diameters of the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67. Further, the engaging member 77 is elastically deformable to such a size that the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 can pass therethrough. As shown in FIG. 24B, the first annular groove 76a is formed in such a size as to allow the engaging member 77 to elastically deform and increase its outer diameter. The groove depth of the first annular groove 76 a is formed to be greater than the wire diameter of the engaging member 77.
- a second annular groove 78 and a third annular groove 79 are formed at predetermined intervals on the outer peripheral portions of the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67, respectively. As shown in FIGS. 24A and 24C, the second and third annular grooves 78 and 79 are formed in a shape in which the inner peripheral portion of the engagement member 77 can be engaged. The groove depths of the second and third annular grooves 78 and 79 are preferably set to 1 ⁇ 2 or less of the wire diameter of the engaging member 77.
- the position of the second annular groove 78 located on the upper side in FIG. 24 is the position of the second annular groove 78 as shown in FIG. 24A.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are inserted to the deepest part of the forward cam 34 or the backward cam 35 in a state where the engaging member 77 is engaged.
- the positions of the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 inserted into the forward cam 34 or the backward cam 35 in this way are simply referred to as “use positions”.
- the position of the other third annular groove 79 is such that the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are forward cams with the engagement member 77 engaged with the third annular groove 79. 34 or the position of exiting from the reverse cam 35.
- the positions of the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 that exit from the forward cam 34 or the backward cam 35 are simply referred to as “retracted positions”. That is, the pins 66a and 67a that form the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67, respectively, are either one of the use position inserted into the cam grooves 33a and 33b and the retracted position exiting from the cam grooves 33a and 33b. Further, the positioning is performed by the engaging members 77 provided on the first to fourth sliders 61 to 64.
- an actuator 81 is connected to an end portion of the forward cam follower 66 (pin 66a) and the backward cam follower 67 (pin 67a) in the direction from the use position to the retracted position.
- the actuator 81 presses the end of the pins 66a and 67a in the direction from the use position to the retracted position, and selectively positions either the pin 66a or the pin 67a at the use position.
- the actuator 81 is provided for each of the first to fourth sliders 61 to 64 (for each cylinder) and is supported by the cylinder head 2.
- the actuator 81 includes a forward plunger 82 and a backward plunger 83 as shown in FIGS. FIG. 25 is drawn in a state where the forward plunger 82 and the backward plunger 83 of each actuator 81 are aligned in a direction perpendicular to the axial direction of the camshaft body 21 (a direction parallel to the paper surface of FIG. 25). However, the forward plunger 82 and the backward plunger 83 are actually arranged in the axial direction of the camshaft body 21 as shown in FIG.
- the forward plunger 82 is for pressing the forward cam follower 66.
- the reverse plunger 83 is for pressing the reverse cam follower 67.
- the forward movement plunger 82 is formed in a columnar shape and constitutes a piston of the forward movement hydraulic cylinder 84, moves from the initial position by hydraulic pressure, and pushes the forward movement cam follower 66 located at the retracted position.
- the advance cam follower 66 is moved to the use position by being pushed by the advance plunger 82.
- the reverse plunger 83 is formed in a columnar shape and constitutes a piston of the reverse hydraulic cylinder 85, moves from the initial position by hydraulic pressure, and pushes the reverse cam follower 67 located at the retracted position.
- the reverse cam follower 67 is moved to the use position by being pushed by the reverse plunger 83.
- the outer diameters of the forward plunger 82 and the backward plunger 83 are such that the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are pushed by the forward cam 34 and the backward cam 35 as shown in FIG. It is formed larger than the stroke L when reciprocating in the axial direction.
- the forward hydraulic cylinder 84 and the reverse hydraulic cylinder 85 are each connected to a hydraulic pump 87 via a switching valve 86 as shown in FIG.
- the switching valve 86 is provided for each actuator 81 (for each cylinder), and is connected to the forward hydraulic cylinder 84 and the backward hydraulic cylinder 85 of each actuator 81.
- These four switching valves 86 supply the hydraulic pressure to the forward hydraulic cylinder 84 or the reverse hydraulic cylinder 85 for a predetermined operation time, and after the operation time has elapsed, the forward hydraulic cylinder 84 or the reverse hydraulic pressure.
- the hydraulic circuit between the cylinder 85 is opened.
- the open state here means a state where the forward plunger 82 is pushed by the forward cam follower 66 and can be returned to the initial position, or a backward plunger 83 is pushed by the backward cam follower 67 and can be returned to the initial position.
- the operation of the switching valve 86 is controlled by the control device 88.
- the control device 88 includes an operation mode determination unit 89 and a valve drive unit 90.
- the driving mode determination unit 89 has a function of determining a target driving mode. This determination can be made based on the operation of an operation mode selection switch (not shown) that is manually operated, or by comparing the current operation state of the engine with a predetermined operation pattern for determination.
- the driving mode determined by the driving mode determination unit 89 is one of the first driving mode and the second driving mode described later.
- the first operation mode is a normal operation mode.
- the second operation mode is an operation mode in which the output is smaller than the normal operation mode and the fuel consumption is reduced.
- the valve drive unit 90 operates the switching valve 86 with a target of the state in which the first operation mode or the second operation mode determined by the operation mode determination unit 89 is realized.
- the valve driving unit 90 operates the switching valve 86 so that hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pump 87 to the hydraulic cylinders 84 for advance of all the actuators 81.
- the valve drive unit 90 operates the switching valve 86 so that the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pump 87 to the reversing hydraulic cylinders 85 of all the actuators 81. State.
- valve gear 1 configured as described above.
- the operation mode is switched by the control device 88 operating the switching valve 86 when the target operation mode is different from the current operation mode.
- the roller 47 of the rocker arm 5 is in contact with the first cam 31.
- the first to fourth sliders 61 to 64 are positioned on the front side (right side in the drawing) of the camshaft main body 21 as shown in FIG. 27A.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 provided in the slide portions 61b to 64b of the first to fourth sliders 61 to 64 adopt the first operation mode or the second operation mode.
- the engagement member 77 is engaged with the third annular groove 79 and is held at the retracted position.
- the advance cam follower 66 is located at the same position as the end-side straight portion 38 of the advance cam 34 in the axial direction of the camshaft body 21 as shown in FIG. 27A.
- the reverse cam follower 67 is located at the same position as the start end side linear portion 37 of the reverse cam 35 in the axial direction of the camshaft body 21.
- the reverse plunger 83 pushes the reverse cam follower 67 toward the rotating camshaft body 21.
- the reverse cam follower 67 is biased toward the camshaft main body 21 by the hydraulic pressure supplied to the reverse hydraulic cylinder 85.
- the reverse cam follower 67 When the reverse cam follower 67 is opposed to the start end side straight portion 37 of the reverse cam 35 at the time of this pressing, the reverse cam follower 67 directly enters the start end side straight portion 37 by the pressing.
- the reverse cam follower 67 advances in the start end side linear portion 37 as the camshaft body 21 rotates while being pressed against the groove bottom of the start end side linear portion 37 by hydraulic pressure.
- the reverse cam follower 67 when the reverse cam follower 67 is opposed to the outer peripheral surface of the large-diameter portion 33 of the camshaft main body 21 at the time of pressing, the reverse cam follower 67 is pressed against the outer peripheral surface by hydraulic pressure.
- the reverse cam follower 67 enters the start end side straight portion 37 of the reverse cam 35 as the camshaft body 21 further rotates.
- the depth of the start end side straight portion 37 gradually becomes deeper toward the downstream side in the rotation direction of the camshaft main body 21.
- the retreat cam follower 67 enters the start end side straight portion 37 of the retreat cam 35 from the outer peripheral surface of the large diameter portion 33, whereby the slide portions 61b to 61b of the first to fourth sliders 61 to 64 are provided. It moves to the camshaft main body 21 side with respect to 64b.
- the reverse cam follower 67 expands the diameter of the engagement member 77 to release the engagement state between the engagement member 77 and the third annular groove 79, and moves the slide portions 61b to 64b. On the other hand, it moves to the camshaft main body 21 side.
- the retreat cam follower 67 advances in the rear start end side straight portion 37 as the camshaft body 21 rotates while being pressed against the groove bottom of the start end side straight portion 37 by hydraulic pressure.
- the time when the reverse cam follower 67 enters the inclined portion 36 is within a period in which the valve lift amounts of the first cam 31 and the second cam 32 are both zero in the cylinder corresponding to the reverse cam follower 67. .
- the reverse cam follower 67 is pushed by the side wall of the inclined portion 36, the sliders 61 to 64 that support the reverse cam follower 67 move rearward in the axial direction of the camshaft main body 21.
- such movement of the member in the axial direction of the camshaft main body 21 is simply referred to as “slide”.
- the inclined portion 36 of the backward cam 35 slides the backward cam follower 67, and then proceeds further downstream in the rotational direction as the camshaft body 21 rotates.
- the inclined portion 36 slides the backward cam follower 67 of the next slider located on the downstream side in the rotational direction from the slider having the backward cam follower 67 described above. If the reverse cam follower 67 slid first is for the first cylinder, then the reverse cam follower 67 for the third cylinder is slid. That is, the first to fourth sliders 61 to 64 slide sequentially as the camshaft body 21 rotates. As shown in FIG. 27C, this sliding is performed until the backward cam followers 67 of all the first to fourth sliders 61 to 64 enter the end-end-side linear portion 38 from the inclined portion 36.
- the first to fourth sliders 61 to 64 are connected to the rocker arm 5 of each cylinder via first to fourth connecting members 56 to 59 and first to fourth camshafts 41 to 44. . Therefore, as described above, the first to fourth sliders 61 to 64 slide, so that the rocker arm 5 slides in the same direction as the first to fourth sliders 61 to 64 in each cylinder. That is, when the first operation mode is switched to the second operation mode, the rocker arm 5 moves from the position shown in FIG. 10 to the left side in the drawing from the position where the roller 47 contacts the second cam 32. To do. As a result, the engine is operated based on the cam profile of the second cam 32.
- the control device 88 operates the switching valve 86 to operate the hydraulic circuit of the backward hydraulic cylinder 85 after a predetermined operation time has elapsed since the switching valve 86 was operated to supply the hydraulic pressure to the backward hydraulic cylinder 85. Is opened.
- the operation time described above may be, for example, a time required from when the hydraulic pressure is supplied to the reverse hydraulic cylinder 85 to when the reverse cam follower 67 reaches the end-side straight portion 38 of the reverse cam 35. it can.
- the depth of the end-side straight portion 38 gradually becomes shallower toward the downstream side in the rotational direction of the camshaft main body 21. For this reason, the reverse cam follower 67 that has entered the end-end-side straight portion 38 is pushed by the groove bottom of the end-end-side straight portion 38 as the camshaft body 21 rotates. As shown in FIGS. 24B and 24C, the reverse cam follower 67 pushed in this way expands the diameter of the engaging member 77 to cancel the engaged state between the engaging member 77 and the second annular groove 78. However, the slide parts 61b to 64b move in a direction away from the camshaft main body 21.
- the backward cam follower 67 pushes the backward plunger 83 toward the initial position.
- the retreat cam follower 67 comes out of the retreat cam 35 and comes into sliding contact with the outer peripheral surface of the large-diameter portion 33 when the camshaft body 21 further rotates.
- the retracting plunger 83 is returned to the initial position.
- the switching valve 86 is operated by the control of the control device 88, and the hydraulic pressure is supplied to the forward hydraulic cylinder 84. Then, the forward plunger 82 is pushed by the hydraulic pressure to push the forward cam follower 66.
- the forward cam follower 66 operates in the same manner as the backward cam follower 67 described above, and the first to fourth sliders 61 to 61 are operated within a period in which the valve lift amounts of the first cam 31 and the second cam 32 are both zero. Slide 64.
- the moving direction at this time is forward in the axial direction of the camshaft body 21 and rightward in FIG.
- the first to fourth sliders 61 to 64 for each cylinder are arranged in a state of being aligned in the rotation direction of the camshaft main body 21.
- These first to fourth sliders 61 to 64 are sequentially slid using one set of forward cam 34 and reverse cam 35 as a drive source when the operation mode is switched.
- the camshaft body 21 can be formed shorter and the engine can be made smaller than when the forward cam 34 and the reverse cam 35 are provided for each cylinder.
- the first and second cams 31 in the cylinders corresponding to the first to fourth sliders 61 to 64. , 32 are not restricted as long as both valve lift amounts are within a period of zero. That is, the period during which the first to fourth sliders 61 to 64 slide can be made longer than the period during which the intake valves 4 or the exhaust valves 7 of the plurality of cylinders are simultaneously closed.
- the forward cam 34 and the backward cam 35 can be formed in a shape in which the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 move smoothly even when the camshaft body 21 rotates at a high speed. it can. This means that the engine speed is not restricted when the operation mode is switched. Therefore, according to this embodiment, there is provided a valve operating apparatus for a multi-cylinder engine capable of performing a switching operation over the entire engine operating range while reducing the size of the engine when switching the engine operating mode. be able to.
- the forward cam 34 and the backward cam 35 are formed by cam grooves 33 a and 33 b that open on the outer peripheral surface of the camshaft body 21.
- Each of the cam grooves 33a and 33b extends in a direction parallel to the rotation direction from the both ends of the inclined portion 36 and the inclined portion 36, and the start end gradually decreases as the distance from the inclined portion 36 in the rotational direction increases. It has a side straight line portion 37 and an end end side straight line portion 38.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are formed by pins 66 a and 67 a that penetrate the slide portions 61 b to 64 b of the sliders 61 to 64 in the radial direction of the camshaft main body 21. These pins 66a and 67a are placed on the first to fourth sliders 61 to 64 at either one of the use position inserted into the cam grooves 33a and 33b and the retracted position exiting from the cam grooves 33a and 33b. Positioning is performed by the provided engaging member 77.
- an actuator 81 that selectively presses one of the pins 66a and 67a and positions it at the use position is connected to the end of the pins 66a and 67a in the direction from the use position to the retracted position. ing.
- the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67 is pushed by the actuator 81 and enters the cam grooves 33a and 33b to move from the retracted position to the use position.
- the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67 moved to the use position is held at the use position by the engaging member 77.
- the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67 is advanced in the inclined portion 36 of the forward cam 34 or the backward cam 35 while being held in the use position by the engaging member 77, and the sliders 61 to 64 are moved along the camshaft main body 21. Press in the direction of the axis.
- the advancing cam 34 or the retreating cam 35 advances from the inclined portion 36 to the end-end-side straight portion 38 and passes through the end-end-side straight portion 38, so that the camshaft main body is supported by the bottom of the cam grooves 33a and 33b. 21 is pushed outward in the radial direction.
- the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67 is pushed, the engagement state of the engagement member 77 is released.
- the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67 passes through the end-side straight portion 38, exits from the forward cam 34 or the backward cam 35, and contacts the outer peripheral surface of the large-diameter portion 33 of the camshaft main body 21.
- the engagement member 77 holds the retracted position.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are held at the use position or the retracted position by the engaging member 77. Therefore, compared with the case where the first to fourth sliders 61 to 64 are provided with a mechanism for always contacting the cam follower with the actuator in order to determine the positions of the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67, the sliders 61 to 64 are compared. Is light and compact. When the first to fourth sliders 61 to 64 are reduced in weight and size, the valve gear 1 can be mounted on a small engine. Further, since the inertial force during the movement of the first to fourth sliders 61 to 64 is reduced, the engine speed at which the operation mode can be switched can be further increased. That is, the degree of freedom is increased in performing the control for switching the operation mode.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 advance through the forward cam 34 or the backward cam 35 while being held at the use position by the engaging member 77. For this reason, even if the pressing force by the actuator 81 disappears during the switching operation, the switching operation is completed without interruption, so that a valve operating apparatus with high reliability of the switching operation can be provided.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are pushed toward the outside in the radial direction of the camshaft main body 21 by the straight end portion 38 of the forward cam 34 or the backward cam 35. I go outside. That is, the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67 is forcibly moved from the use position to the retracted position by the forward cam 34 or the backward cam 35 after the first to fourth sliders 61 to 64 slide. .
- the first to fourth rocker shafts 41 to 44 are formed of cylinders and provided for each cylinder, and are supported by the cylinder head 2 so as to be movable in the axial direction.
- the rocker arm 5 is restricted from moving in the axial direction with respect to the first to fourth rocker shafts 41 to 44, and moves in the axial direction together with the first to fourth rocker shafts 41 to 44 in the first to fourth directions.
- the fourth rocker shafts 41 to 44 are swingably supported.
- the first to fourth sliders 61 to 64 face the portion of the camshaft main body 21 where the forward cam 34 and the backward cam 35 are provided.
- the first to fourth sliders 61 to 64 include slide portions 61b to 64b that support the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67, and arm portions 61a to 64a protruding from the slide portions 61b to 64b. ing.
- the first to fourth connecting mechanisms 51 to 54 for each cylinder are connected to the cylinders for connecting the arm portions 61a to 64a of the first to fourth sliders and the first to fourth rocker shafts 41 to 44 for each cylinder.
- the first to fourth connecting members 56 to 59 for each cylinder are connected to the arm portions 61a to 64a of the first to fourth sliders 61 to 64 of the first to fourth rocker shafts 41 to 44 for each cylinder.
- the first and fourth rocker shafts 41, 44, in which the rocker shafts 42, 43 for other cylinders are located, are connected through the hollow portions of the other rocker shafts 42, 43.
- the first to fourth connecting members 56 to 59 are arranged using the hollow portions of the first to fourth rocker shafts 41 to 44 formed of cylinders.
- the fourth connecting mechanisms 51 to 54 are formed compactly. For this reason, since the valve gear 1 is formed in a small size, the engine can be further reduced in size.
- first and fourth connecting members 56 and 59 passed through the hollow portions of the other rocker shafts 42 and 43 described above, and the other rocker shafts 42 and 43 are connected to the second and third sliders.
- the second and third connecting members 57 and 59 connected to the arm portions 62a and 63a of the 62 and 63 are each formed by a rod having a semicircular cross section.
- these first to fourth connecting members 56 to 59 are overlapped with each other and passed through the hollow portions of the other rocker shafts 42 and 43 in a circular cross section.
- the first and second connecting members 56, 57 are passed through the first and second rocker shafts 41, 42, and the third and fourth connecting members 58, 59 are third.
- the fourth rocker shafts 43 and 44 are passed through.
- the space in the hollow portion of the first to fourth rocker shafts 41 to 44 is sized to be used to the maximum extent. Can be formed. Therefore, the first to fourth sliders 61 to 64 and the first to fourth rocker shafts 41 to 44 can be connected using the first to fourth connecting members 56 to 59 having high rigidity. Accordingly, the movement of the first to fourth sliders 61 to 64 is accurately transmitted to the first to fourth rocker shafts 41 to 44. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a valve operating apparatus for a multi-cylinder engine capable of accurately switching the operation mode.
- the cylinder head 2 is of a 4-cylinder engine. Two intake valves 4 or two exhaust valves 7 are provided per cylinder.
- the first cam 31 and the second cam 32 are provided in a single camshaft main body 21 for four cylinders.
- the forward cam 34 and the backward cam 35 are provided in the central portion of the camshaft body 21 in the axial direction.
- the first to fourth sliders 61 to 64 formed for each cylinder have concave curved surfaces 61c to 64c facing each other in the state of being close to the outer peripheral surface of the camshaft body 21, and the rotation direction of the camshaft body 21 Both ends of the slider face the other sliders 61-64.
- the first to fourth sliders 61 to 64 are disposed so as to surround the camshaft body 21 and as close as possible to the camshaft body 21.
- the first to fourth sliders 61 to 64 are arranged at the same position in the axial direction of the camshaft main body 21 as the central portion of the camshaft main body 21 in the axial direction. Therefore, the first to fourth connecting mechanisms 51 to 54 for each cylinder that connect the first to fourth sliders 61 to 64 and the rocker arm 5 of each cylinder are connected to the camshaft from each slider 61 to 64. Since the main body 21 is arranged so as to be divided into one and the other in the axial direction, the main body 21 is arranged without being largely separated from the camshaft main body 21. Therefore, according to this embodiment, since the drive device 6 can be configured compactly in the vicinity of the camshaft main body 21, a further miniaturized valve operating device for a multi-cylinder engine can be provided.
- the engaging member 77 is constituted by a snap ring supported by the first to fourth sliders 61 to 64.
- the snap ring is formed in a shape that can be engaged with second and third annular grooves 78 and 79 formed in pins 66 a and 67 a that constitute the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67.
- the snap ring is elastically deformed and the engaged state is released. The operation for releasing the engaged state is automatically performed.
- the first to fourth sliders 61 to 64 can be further reduced in size, and a valve operating device for a multi-cylinder engine that is further reduced in size can be provided.
- valve operating apparatus for a multi-cylinder engine can be configured as shown in FIG.
- FIG. 28 members identical or equivalent to those described with reference to FIGS. 1 to 27 are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
- the camshaft 101 of the valve gear 1 includes two valve cams 22 and 23 for driving two intake valves 4 (not shown) or exhaust valves 7 (not shown) of the first cylinder, Two valve cams 24 and 25 for driving two intake valves 4 (not shown) or exhaust valves 7 (not shown) of the second cylinder are provided.
- a switching cam 30 is provided between the valve-operating cams 22 and 23 for the first cylinder and the valve-operating cams 24 and 25 for the second cylinder.
- first rocker shaft 41 for the first cylinder and the second rocker shaft 42 for the second cylinder of the valve operating apparatus 100 two rocker arms 5 are swingable in the axial direction. It is installed with relative movement restricted.
- the first rocker shaft 41 and the second rocker shaft 42 are supported by the cylinder head 2 (not shown) so as to be movable in the axial direction.
- a first slider 61 is directly connected to one end of the first rocker shaft 41 (the rear end on the rear side of the camshaft main body 21).
- a second slider 62 is directly connected to one end portion of the second rocker shaft 42 (a front end portion on the front side of the camshaft main body 21).
- the connecting portions between the first and second rocker shafts 41 and 42 and the first and second sliders 61 and 62 are connected to the annular grooves 102 formed in the first and second rocker shafts 41 and 42 in the first and second rocker shafts 41 and 42.
- a structure is employed in which the arm portions 61a and 61b of the second sliders 61 and 62 are engaged.
- the slide portion 61 b of the first slider 61 and the slide portion 62 b of the second slider 62 are positioned at positions facing each other with the large-diameter portion 33 of the camshaft body 21 in between.
- the first and second sliders 61 and 62 are disposed using substantially the entire region during which the valve lift amount of the first and second cams 31 and 32 is zero. Can be slid individually. Therefore, even when this embodiment is adopted, the same effect as that obtained when the first embodiment is adopted can be obtained.
- the engaging member for holding the cam fore in the retracted position or the use position can be configured as shown in FIGS. 29A to 29E.
- a quadrangular prism-shaped convex body 111 is provided on the slide portions 61b to 64b of the first to fourth sliders 61 to 64 according to this embodiment.
- a fourth slider 64 to which the configuration of this embodiment is applied is depicted.
- the convex body 111 protrudes from the slide portions 61b to 64b toward the radially outer side of the camshaft body 21. As shown in FIG.
- the convex body 111 is provided with a forward cam follower 66 and a backward cam follower 67 each formed of a cylindrical pin 66a, 67a.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 are movably fitted in two pin holes 112 and 113 formed in the convex body 111.
- These pin holes 112 and 113 extend in a direction perpendicular to the axial direction of the camshaft main body 21 and penetrate the convex body 111 and the slide portions 61b to 64b.
- the two pin holes 112 and 113 are formed at positions aligned with a predetermined interval in the axial direction of the camshaft main body 21.
- a use position-side annular groove 114 and a retraction position-side annular groove 115 are formed at predetermined intervals on the outer periphery of the forward cam follower 66 and the reverse cam follower 67 according to this embodiment.
- the groove widths of the use position side annular groove 114 and the retraction position side annular groove 115 are formed wider than the groove widths of the second and third annular grooves 78 and 79 shown in the first embodiment.
- a leaf spring 117 and a stopper plate 118 are attached to a pair of side surfaces of the convex body 111 extending in the axial direction of the camshaft main body 21 by fixing bolts 116, respectively.
- two through holes 121 penetrating the convex body 111 are opened on this side surface. These through-holes 121 are formed at positions that intersect part of the pin holes 112 and 113.
- a ball 122 is inserted into an opening at one end of these through holes 121. The ball 122 is urged toward the other end of the through hole 121 by the leaf spring 117 fixed to the convex body 111 (toward the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67). The ball 122 is sandwiched between the leaf spring 117 and the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67.
- the ball 122 is engaged with the use position side annular groove 114 or the retraction position side annular groove 115 when the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 move with respect to the convex body 111.
- the forward cam follower 66 or the reverse cam follower 67 is held in the use position.
- the ball 122 is engaged with the retraction position-side annular groove 115, the forward cam follower 66 or the reverse cam follower 67 is held at the retraction position.
- the ball 122 corresponds to an “engagement member” in the seventh aspect of the invention.
- the leaf spring 117 corresponds to the “spring member” in the seventh aspect of the invention.
- the leaf spring 117 is elastically deformed when the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 move between the use position and the retracted position, and the ball 122 and the use position side annular groove 114 or The engaged state with the retracted position side annular groove 115 is released.
- the operation for releasing the engaged state is automatically performed.
- a dedicated mechanism for releasing the engagement state of the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 is unnecessary, and thus the mechanism for holding the cam followers 66 and 67 at the use position and the retracted position is simplified. Can be achieved. Therefore, also in this embodiment, the first to fourth sliders 61 to 64 can be further miniaturized, and a valve operating device for a multi-cylinder engine that is further miniaturized can be provided.
- the forward cam follower 66 and the backward cam follower 67 in the case of adopting the above-described first to third embodiments are respectively the second and third annular grooves 78 and 79, the use position side annular groove 114, and the retracted position side annular ring. A groove 115 and the like are formed.
- One engagement member 77 (snap ring or ball 122) is provided for each forward cam follower 66 or backward cam follower 67.
- the present invention is not limited to such a limitation. That is, the number of the engaging member 77, the number of the annular grooves with which the engaging member 77 engages, and the member provided with the engaging member 77 can be changed as appropriate.
- annular groove is formed in the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67, and two engaging members 77 that can be engaged with the annular groove are provided in the first to fourth sliders 61 to 64, respectively. Also good. One or two engaging members 77 are provided in the forward cam follower 66 or the backward cam follower 67, and two or more annular grooves that engage with the engaging member 77 are provided in the first to fourth sliders 61 to 64. One can also be provided.
- SYMBOLS 1 Valve operating apparatus, 2 ... Cylinder head, 4 ... Intake valve, 5 ... Rocker arm, 6 ... Drive apparatus, 7 ... Exhaust valve, 21 ... Camshaft main body, 31 ... 1st cam (for 1st valve drive) Cam), 32 ... second cam (second valve drive cam), 33a, 33b ... cam groove, 34 ... advancing cam, 35 ... retracting cam, 36 ... inclined portion, 37 ... start end side linear portion , 38... End end side straight portion, 41... First rocker shaft, 42... Second rocker shaft, 43... Third rocker shaft, 44. 2nd connecting mechanism, 53 ... 3rd connecting mechanism, 54 ... 4th connecting mechanism, 56 ...
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Abstract
カムシャフト本体(21)と、気筒毎の第1および第2のカム(31,32A,32B)と、気筒毎のロッカーアーム(5)と、カムシャフト本体(21)の回転を軸線方向の往復運動に変換してロッカーアーム(5)を軸線方向に駆動する駆動装置(6)とを備える。駆動装置は、カムシャフト本体(21)に設けられた前進用カムと後退用カムと、これらのカムと対向する位置にカムシャフト本体(21)の回転方向に並べて配置された第1~第4のスライダ(61~64)とを備える。動弁装置は、スライダのそれぞれに設けられて前進用カムに選択的に接触する前進用カムフォロア(66)と、スライダのそれぞれに設けられて後退用カムに選択的に接触する後退用フォロア(67)と、各スライダとロッカーアーム(5)とを連結する気筒毎の連結機構(51~54)とを有する。 エンジンの運転形態を切替えるにあたって、エンジンの大型化を防ぐことができるとともに、切替時のエンジン回転数に制約を受けることがない多気筒エンジンの動弁装置を提供する。
Description
本発明は、バルブリフト特性が異なる複数のカムを切替える機能を有する多気筒エンジンの動弁装置に関する。
車両に搭載される近年の多気筒エンジンとしては、運転中に運転形態を切替えることが可能なものがある。切替えられる運転形態は、燃料消費量や出力特性などが異なる二つの運転形態である。運転形態の切替えは、吸気弁や排気弁を駆動する動弁装置を使用して行われることが多い。
運転形態を切替えることが可能な従来の動弁装置としては、例えば特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に開示された動弁装置は、カムシャフトと、このカムシャフトと吸気弁または排気弁との間で駆動力を伝達するロッカーアームと、運転形態を切替えるための駆動装置とを備えている。カムシャフトには、吸気弁または排気弁を駆動するための第1のカムおよび第2のカムと、運転形態を切替えるための前進用カムおよび後退用カムとが設けられている。第1のカムと第2のカムは、バルブリフト量が異なる形状に形成されている。これらの第1および第2のカムとロッカーアームとのうちいずれか一方は、カムシャフトの軸線方向に移動自在に構成されている。
前進用カムと後退用カムは、それぞれ螺旋状に形成されたカム溝によって構成されており、カムシャフトの軸線方向に並べて配設されている。前進用カムの螺旋は、カムシャフトの外周面に沿って軸線方向の一方と回転方向とに延びている。後退用カムの螺旋は、カムシャフトの外周面に沿って軸線方向の他方と回転方向とに延びている。すなわち、前進用カムと後退用カムとは、螺旋の延びる方向が逆方向となる形状に形成されている。
駆動装置は、前進用カムに選択的に接触する前進用カムフォロアと、後退用カムに選択的に接触する後退用カムフォロアとを備えている。前進用カムフォロアと後退用カムフォロアは、第1および第2のカムとロッカーアームとのうちいずれか一方に連結されている。
この駆動装置の前進用カムフォロアが前進用カムに接触することによって、第1および第2のカムまたはロッカーアームがカムシャフトの軸線方向の一方に移動する。
この駆動装置の前進用カムフォロアが前進用カムに接触することによって、第1および第2のカムまたはロッカーアームがカムシャフトの軸線方向の一方に移動する。
後退用カムフォロアが後退用カムに接触することによって、第1および第2のカムまたはロッカーアームがカムシャフトの軸線方向の他方に移動する。このため、第1のカムがロッカーアームに接触する第1の運転形態と、第2のカムがロッカーアームに接触する第2の運転形態とが切り替えられる。このように運転形態が切り替えられる時期は、吸気弁または排気弁が閉じている時期である。
特許文献1中には、1つの駆動装置で1気筒または2気筒において運転形態を切替える動弁装置が開示されている。
特許文献1中には、1つの駆動装置で1気筒または2気筒において運転形態を切替える動弁装置が開示されている。
特許文献1に開示されている動弁装置では、多気筒エンジンに適用すると、後述する2つの問題が生じる。第1の問題は、1本のカムシャフトに前進用カムと後退用カムとが気筒毎に設けられると、カムシャフトの全長が長くなってエンジンが大型化してしまうという問題である。この第1の問題は、1組の前進用カムと後退用カムとを2気筒分の駆動装置において共有することにより、ある程度は解消することができる。しかし、この構成を採ると、第2の問題が生じる。
第2の問題は、運転形態を切替えることが可能なエンジン回転数に制約を受けるという問題である。特許文献1記載の動弁装置において、1組の前進用カムと後退用カムとを使って2つの気筒の運転形態を切替えるためには、2つの気筒において吸気弁または排気弁が同時に閉じているときに前進用カムフォロアまたは後退用カムフォロアが軸線方向に移動する必要がある。
2つの気筒において吸気弁または排気弁が同時に閉じている期間は、1つの気筒で吸気弁または排気弁が閉じている期間より短くなる。この場合、前進用カムと後退用カムの傾斜部分の傾斜角度が相対的に大きくなる。このように傾斜部分の傾斜角度が大きくなると、カムフォロアの移動方向が急速に変わるとともに、カムフォロアがカムシャフトの軸線方向に移動する速度が高くなる。この結果、前進用カムと前進用カムフォロアとの接触部分および後退用カムと後退用カムフォロアとの接触部分が摩耗し易くなる。
このため、運転形態の切替えは、エンジン回転数に制約を受け、エンジン回転数が低いときにしか行うことができなくなる。
このため、運転形態の切替えは、エンジン回転数に制約を受け、エンジン回転数が低いときにしか行うことができなくなる。
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、エンジンの運転形態を切替えるにあたって、エンジンの大型化を防ぐことができるとともに、切替時のエンジン回転数に制約を受けることがない多気筒エンジンの動弁装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明に係る多気筒エンジンの動弁装置は、多気筒エンジン用シリンダヘッドに回転自在に支持されたカムシャフト本体と、前記カムシャフト本体の各気筒の吸気弁または排気弁と対応する位置に設けられた気筒毎の第1の弁駆動用カムと、前記第1の弁駆動用カムとはバルブリフト特性が異なる形状に形成され、前記第1の弁駆動用カムとカムシャフト本体の軸線方向に隣り合う位置に設けられた気筒毎の第2の弁駆動用カムと、前記カムシャフト本体と平行なロッカーシャフトを介して前記シリンダヘッドに前記ロッカーシャフトを中心として揺動自在に支持されるとともに前記軸線方向に移動自在に支持され、前記第1の弁駆動用カムまたは第2の弁駆動用カムと吸気弁または排気弁との間に介在する気筒毎のロッカーアームと、前記カムシャフト本体の回転を前記軸線方向の往復運動に変換し、前記第1の弁駆動用カムと前記第2の弁駆動用カムのバルブリフト量が共に0であるときに前記ロッカーアームに前記軸線方向へ推力を加えて前記ロッカーアームを前記軸線方向に移動させて、このロッカーアームを前記第1の弁駆動用カムと接触する第1の位置と前記第2の弁駆動用カムに接触する第2の位置とのいずれか一方の位置に位置付ける駆動装置とを備え、前記駆動装置は、前記カムシャフト本体の外周部に設けられ、カムシャフト本体の軸線方向の一方と回転方向とに延びる傾斜部を有する1つの前進用カムと、前記前進用カムと前記軸線方向に隣り合う位置に設けられ、カムシャフト本体の軸線方向の他方と回転方向とに延びる傾斜部を有する1つの後退用カムと、前記カムシャフト本体における前記前進用カムおよび後退用カムが設けられた部分と対向する位置に、前記軸線方向へ移動可能な状態で前記カムシャフト本体の回転方向に並べて配置された気筒毎のスライダと、前記スライダのそれぞれに設けられ、前記1つの前進用カムに選択的に接触する前進用カムフォロアと、前記スライダのそれぞれに設けられ、前記1つの後退用カムに選択的に接触する後退用カムフォロアと、前記スライダと前記ロッカーアームとを気筒毎に連結する気筒毎の連結機構とを備えるものであることを特徴とする。
本発明に係る動弁装置において、エンジンの運転形態を切替えるためには、前進用カムフォロアを前進用カムに接触させるか、後退用カムフォロアを後退用カムに接触させる。前進用カムまたは後退用カムは、カムシャフト本体の回転に伴って回転方向の下流側に進み、所定の切替時期に前進用カムフォロアまたは後退用カムフォロアをカムシャフトの軸線方向の一方または他方に押す。この押圧動作は、前進用カムフォロアまたは後退用カムフォロアと対応する気筒の第1のカムと第2のカムのバルブリフト量が共に0になる期間内(吸気弁または排気弁が閉じている期間内)に行われる。
前進用カムフォロアまたは後退用カムフォロアが軸線方向に押されることにより、これらのカムフォロアを支持するスライダと、このスライダに連結機構を介して連結されたロッカーアームとが一体となってカムシャフト本体の軸線方向に移動する。ここでは、このスライダを便宜上「第1のスライダ」という。また、以下においては、カムシャフト本体の軸線方向へのスライダおよびロッカーアームの移動を単に「スライド」という。
前進用カムと後退用カムは、上述したように前進用カムフォロアまたは後退用カムフォロアをカムシャフト本体の軸線方向に押した後、さらに回転方向の下流側に進む。そして、この前進用カムと後退用カムは、第1のスライダより回転方向の下流側に位置する次のスライダの前進用カムフォロアまたは後退用カムフォロアをカムシャフト本体の軸線方向に押す。ここでは、便宜上、次のスライダを単に「第2のスライダ」という。この押圧動作は、第2のスライダと対応する気筒の第1の弁駆動用カムと第2の弁駆動用カムのバルブリフト量が共に0になる期間内に行われる。
この第2のスライダは、前進用カムフォロアまたは後退用カムフォロアによって押されることにより、この第2のスライダに連結機構を介して連結されたロッカーアームと一体にスライドする。
ロッカーアームは、スライダと一体に移動することによって、第1の位置または第2の位置に位置付けられる。ロッカーアームが第1の位置に位置付けられると、第1の弁駆動用カムがロッカーアームに接触し、第1の弁駆動用カムによって規定されるバルブリフト特性に基づいて吸気弁または排気弁が動作する。
ロッカーアームは、スライダと一体に移動することによって、第1の位置または第2の位置に位置付けられる。ロッカーアームが第1の位置に位置付けられると、第1の弁駆動用カムがロッカーアームに接触し、第1の弁駆動用カムによって規定されるバルブリフト特性に基づいて吸気弁または排気弁が動作する。
一方、ロッカーアームが第2の位置に位置付けられると、第2の弁駆動用カムがロッカーアームに接触し、第2の弁駆動用カムによって規定されるバルブリフト特性に基づいて吸気弁または排気弁が動作する。すなわち、ロッカーアームが第1の位置から第2の位置へ移動したり、あるいは第2の位置から第1の位置に移動することにより、このロッカーアームと対応する気筒において、運転形態が切替えられる。切替えられる運転形態としては、出力特性や燃料消費量などが異なる2つの運転形態である。
本発明に係る多気筒エンジンの動弁装置においては、気筒毎のスライダがカムシャフト本体の回転方向に並ぶ状態で配置されている。これらの複数のスライダは、運転形態が切替えられるときに1組の前進用カムと後退用カムを駆動源として順次スライドする。このため、本発明によれば、前進用カムと後退用カムとを気筒毎に備える場合と較べると、カムシャフト本体の軸線方向の長さを短く形成でき、動弁装置の小型化を図ることができる。
スライダがスライドする期間(カムシャフト本体の回転角度)は、このスライダと対応する気筒において第1および第2のカムのバルブリフト量が共に0になる期間内であれば、制約を受けることはない。すなわち、スライダがスライドする期間は、複数の気筒の吸気弁または排気弁が同時に閉じている期間と較べると、長くとることができる。
このため、前進用カムと後退用カムは、カムシャフト本体が高速で回転する場合であってもカムフォロアが円滑に移動する形状に形成することができる。このことは、運転形態を切替えるときにエンジン回転数に制約を受けることがないことを意味する。
したがって、本発明によれば、エンジンの運転形態を切替えるにあたって、エンジンの小型化を図りながら、エンジン運転域の全域において切替動作を行うことが可能な多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
したがって、本発明によれば、エンジンの運転形態を切替えるにあたって、エンジンの小型化を図りながら、エンジン運転域の全域において切替動作を行うことが可能な多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
以下、本発明に係る多気筒エンジンの動弁装置の一実施の形態を図1~図27によって詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明を直列4気筒エンジンに適用する場合の一例を説明する。
図1に示すエンジンの動弁装置1は、4気筒エンジン用シリンダヘッド2に設けられたカムシャフト3と、このカムシャフト3と吸気弁4との間に介在するロッカーアーム5とを備えている。カムシャフト3とロッカーアーム5とには、後述する駆動装置6が連結されている。この駆動装置6は、エンジンの出力が相対的に大きくなる第1の運転形態と、出力が相対的に小さくなる第2の運転形態とを切替えるためのものである。本発明は、図1に示す吸気弁用動弁装置1と、排気弁7を駆動するための排気弁用動弁装置(図示せず)との両方に適用することができる。なお、本発明が適用された排気弁用動弁装置は、吸気弁用動弁装置1と同一構造のものである。このため、この実施形態においては、排気弁用動弁装置の図示および説明を省略した。
吸気弁4は、1気筒当たり2本設けられている。これらの吸気弁4は、シリンダヘッド2の吸気ポート11を開閉する弁体4aと、この弁体4aからシリンダヘッド2の動弁室12内に延びるバルブステム4bとによって構成されている。バルブステム4bは、シリンダヘッド2にバルブステムガイド13によって移動自在に支持されている。バルブステム4bの先端部とシリンダヘッド2との間には、吸気弁4を閉じる方向に付勢するバルブスプリング14が設けられている。バルブステム4bの先端部には、キャップ状のシム4cが設けられている。
吸気ポート11は、シリンダヘッド2の内部で二又状に分岐する形状に形成されている。この吸気ポート11の上流端は、シリンダヘッド2の側部に開口し、吸気ポート11の下流端は、それぞれ燃焼室15に開口している。燃焼室15の中央部には点火プラグ16が設けられている。
カムシャフト3は、図示していないクランクシャフトの回転が伝動機構を介して伝達されることにより回転する。この実施の形態によるカムシャフト3は、図2に示すように、棒状に形成されたカムシャフト本体21と、このカムシャフト本体21における吸気弁4と対応する位置にそれぞれ設けられた動弁用カム22~29と、カムシャフト本体21の軸線方向の中央部に設けられた切替用カム30とを備えている。
カムシャフト本体21は、シリンダヘッド2の軸受部2aに回転自在に支持されており、軸線方向の一端部に伝動装置が接続されている。以下においては、カムシャフト本体21における伝動装置が接続される一端部を便宜上、前端部21aとし、他端部を便宜上、後端部21bとして説明する。また、以下においては、カムシャフト本体の前端部21a側を単に前側と呼称し、後端部12b側を単に後側と呼称する。前側は、図2においては右側で、図2中に符号Fを付して示す。後側は、図2においては左側で、図2中に符号Bを付して示す。
動弁用カム22~29は、後述するロッカーアーム5と接触するものである。各々の動弁用カム22~29は、カムシャフト本体21の軸線方向に隣り合う第1の弁駆動用カム31(以下においては、単に第1のカム31という)と、第2の弁駆動用カム32(以下においては、単に第2のカム32という)とによって構成されている。これらの第1のカム31と第2のカム32とのうちいずれか一方と吸気弁4との間に後述するロッカーアーム5が介在される。第1のカム31は、第1の運転形態が採られるときにロッカーアーム5と接触する。第2のカム32は、第2の運転形態が採られるときにロッカーアーム5と接触する。
複数の動弁用カム22~29のうち、カムシャフト本体21の最も前側(図2において最も右側)に位置する動弁用カム22と、この動弁カム22に隣接する動弁用カム23は、この実施の形態による4気筒エンジンの1番気筒用のものである。図2において、右から3番目に位置する動弁用カム24と4番目に位置する動弁用カム25は、2番気筒用のものである。図2において、右から5番目に位置する動弁用カム26と6番目に位置する動弁用カム27は、3番気筒用のものである。図2において、右から7番目に位置する動弁用カム28と8番目に位置する動弁用カム29は、4番気筒用のものである。
各動弁用カム22~29の第1のカム31は、同一の形状に形成されている。第1のカム31は、図3に示すように、ベース円部31aと頂部31bとを有している。ベース円部31aは、吸気弁4が閉じているときに使用され、頂部31bは、吸気弁4を開閉するときに使用される。ベース円部31aは、カムシャフト本体21と同一軸線上に位置する円柱の一部となる形状に形成されている。頂部31bは、ベース円部31aから径方向の外側へ断面山形状に突出する形状に形成されている。
第1のカム31のカムプロフィールは、図4中に実線で示すように形成されている。図4においては、第1のカム31の頂部31bが後述するロッカーアーム5に接触して吸気弁4が開く期間を「吸気弁開」として示す。また、図4において、第1のカム31のベース円部31aがロッカーアーム5に接触して吸気弁4が閉じる期間を「吸気弁閉」として示す。
この実施の形態による4気筒エンジンの点火順序は、図4に示すように、1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒の順序である。
この実施の形態による4気筒エンジンの点火順序は、図4に示すように、1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒の順序である。
各動弁用カム22~29の第2のカム32は、第1のカム31とはバルブリフト特性が異なる形状に形成されている。また、1気筒あたり二つ設けられている第2のカム32,32のうち、カムシャフト本体21の前側に位置する一方の第2のカム32Aは、図3に示すように、第1のカム31と同様にベース円部32Aaと頂部32Abとを有している。ベース円部32Aaの曲率半径は、第1のカム31のベース円部31aの曲率半径と同一である。頂部32Abは、図4中に破線で示すように、第1のカム31の頂部31bよりバルブリフト量が少なくなる形状に形成されている。
1気筒あたり二つ設けられている第2のカム32,32のうち、カムシャフト本体21の後側に位置する他方の第2のカム32Bは、カムシャフト本体21と同一軸線上に位置する円柱状に形成されている。この第2のカム32Bの曲率半径は、第1のカム31のベース円部31aの曲率半径と同一である。すなわち、この第2のカム32Bは、バルブリフト量が0になる形状に形成されている。
切替用カム30は、後述するロッカーアーム5をカムシャフト3の軸線方向へ駆動する駆動装置6の動力源となるものである。この切替用カム30は、図5に示すように、カムシャフト本体21の大径部33に形成されている。この大径部33は、カムシャフト本体21の軸線方向の中央部に位置付けられており、他の部位より外径が大きくなる円柱状に形成されている。切替用カム30は、この大径部33の外周面に開口するカム溝33a,33bからなる前進用カム34と後退用カム35とによって構成されている。
前進用カム34と後退用カム35は、カムシャフト本体21の軸線方向に並ぶ状態で形成されている。この実施の形態による前進用カム34と後退用カム35は、図6に示すように、これら両カム34,35の間でカムシャフト本体21の軸線方向とは直交する仮想平面(図示せず)を対称面として面対称に形成されている。これらの前進用カム34と後退用カム35は、それぞれ3つの機能部によって構成されている。この3つの機能部とは、カムシャフト本体21の軸線方向に推力を発生させるための傾斜部36と、この傾斜部36の両端に接続された開始端側直線部37および終了端側直線部38である。図6に示す切替用カム30の進行方向は、図6中に矢印Rで示すように、図6の下部が上方に移動する方向である。
傾斜部36は、前進用カム34と後退用カム35における図5中に二点鎖線Aで囲まれた範囲内の部位であり、カムシャフト本体21の軸線方向と回転方向とに延びている。図5において、カムシャフト本体21の回転方向Rは、図5の下部が上方に移動する方向である。また、傾斜部36は、開始端側直線部37に接続される加速部36aと、終了端側直線部38に接続される減速部36bとを有している。
前進用カム34の傾斜部36と、後退用カム35の傾斜部36とは、互いに逆方向に傾斜している。前進用カム34の傾斜部36は、回転方向Rの上流側(図6においては下側)に向かうにしたがって次第にカムシャフト3の前側Fに位置する形状に形成されている。後退用カム35の傾斜部分36は、回転方向Rの上流側に向かうにしたがって次第にカムシャフト3の後側Bに位置する形状に形成されている。前進用カム34の傾斜部36の深さと、後退用カム35の傾斜部36の深さは一定である。
傾斜部36の一端から他端に達するために必要なカムシャフト3の回転角である切替動作角d(図4参照)は、一つの気筒において吸気弁4が閉じている期間に相当するカムシャフト3の回転角を最大として可及的大きく設定することが望ましい。ここでいう吸気弁4が閉じている期間とは、図4中に「吸気弁閉」として示す期間である。この実施の形態による切替動作角dは、カムシャフトが約1/2回転する約180°に設定されている。
前進用カム34と後退用カム35とにそれぞれ設けられている開始端側直線部37と終了端側直線部38は、傾斜部36の両端からカムシャフト本体21の回転方向と平行な方向のみに延びている。これらの2種類の直線部37,38のうち、開始端側直線部37は、傾斜部36よりカムシャフト本体21の回転方向の下流側に形成されている。前進用カム34の回転方向の下流側は、図5においては、前進用カム34の後端側(図5の左側)である。後退用カム35の回転方向の下流側は、図5においては、後退用カム35の前端側(図5の右側)である。終了端側直線部38は、傾斜部36よりカムシャフト本体21の回転方向の上流側に形成されている。
開始端側直線部37における傾斜部36とは反対側に位置する開始端部37aは、図7および図9に示すように、回転方向の下流側(図7においては反時計方向)に向かうにしたがって深さが次第に浅くなる形状に形成されている。また、開始端側直線部37における傾斜部36に接続する終了端部37bの開口幅(カムシャフト本体21の軸線方向の幅)は、図6に示すように、傾斜部36に向かうにしたがって次第に狭くなり、傾斜部36との境界になる部位において傾斜部36の開口幅と一致している。
終了端側直線部38における傾斜部36とは反対側に位置する終了端部38aは、図8および図9に示すように、回転方向の上流側(図8においては時計方向)に向かうにしたがって深さが次第に浅くなる形状に形成されている。すなわち、この終了端側直線部38における傾斜部36とは反対側に位置する終了端部38aの深さと、開始端側直線部37における傾斜部36とは反対側に位置する開始端部37aの深さは、傾斜部36からカムシャフト本体21回転方向に離れるにしたがって次第に浅くなる。開始端側直線部37の開始端と、終了端側直線部38の終了端は、深さが0になり、大径部33の外周面と同一周面上に位置している。
上述したロッカーアーム5は、図10に示すように、カムシャフト3の動弁用カム22~29毎(吸気弁4毎)に設けられており、カムシャフト3の近傍に位置する気筒毎のロッカーシャフト41~44を介してシリンダヘッド2に支持されている。ロッカーシャフト41~44には、図11に示すように、それぞれ2個のロッカーアーム5が取付けられている。ロッカーシャフト41~44は、それぞれ円筒によって形成されており、シリンダヘッド2の軸受部2aに軸線方向へ移動自在に支持されている。
これらのロッカーシャフト41~44は、後述する駆動装置6(図10参照)の一部を構成するものであり、上述した切替用カム30を駆動源として生じた推力によって軸線方向に移動する。ロッカーシャフト41~44の軸線方向の位置は、切替用カム30の前進用カム34と後退用カム35とによって定められる。以下においては、1番気筒用のロッカーシャフトを第1のロッカーシャフト41といい、2番気筒用のロッカーシャフトを第2のロッカーシャフト42という。また、3番気筒用のロッカーシャフトを第3のロッカーシャフト43といい、4番気筒用のロッカーシャフトを第4のロッカーシャフト44という。
ロッカーアーム5は、図11に示すように、第1~第4のロッカーシャフト41~44が一端部を貫通するロッカーアーム本体45と、このロッカーアーム本体45に設けられた押圧子46およびローラ47とによって構成されている。ロッカーアーム本体45は、第1~第4のロッカーシャフト41~44にこのロッカーシャフト41~44を中心として揺動自在に支持されている。また、ロッカーアーム本体45は、第1~第4のロッカーシャフト41~44に取付けられた一対のEリング48によって挟まれている。Eリング48は、ロッカーアーム5の第1~第4のロッカーシャフト41~44に対する軸線方向への移動を規制している。すなわち、ロッカーアーム5は、第1~第4のロッカーシャフト41~44と軸線方向へ一体に移動する状態で第1~第4のロッカーシャフト41~44に揺動自在に支持されている。
ロッカーアーム5の押圧子46は、吸気弁4の先端部を押圧するためのもので、ロッカーアーム本体45の揺動端部に一体に形成されている。この押圧子46は、図11に示すように、第1~第4のロッカーシャフト41~44の軸線方向に所定の長さを有する形状に形成されている。この長さは、第1のカム31と第2のカム32の形成間隔以上の長さに形成されている。この形成間隔とは、第1のカム31のカム幅方向(軸線方向)の中心と、第2のカム32のカム幅方向の中心との距離、すなわち両カム31,32の形成ピッチである。
ロッカーアーム5のローラ47は、ロッカーアーム5の中間部分に回転自在に支持されている。ローラ47の軸線は、第1~第4のロッカーシャフト41~44の軸線と平行である。このローラ47は、第1のカム31または第2のカム32に接触して回転する位置に設けられている。ロッカーアーム5が第1~第4のロッカーシャフト41~44とともに軸線方向の一方に移動することにより、ローラ47が第1のカム31と第2のカム32とのうちいずれか一方のカムに接触する。また、ロッカーアーム5がロッカーシャフト41~44とともに軸線方向の他方に移動することにより、ローラ47が他方のカムに接触する。
このようなロッカーアーム5と第1~第4のロッカーシャフト41~44の軸線方向へ移動は、後述する駆動装置6(図10参照)によって行われる。駆動装置6は、詳細は後述するが、第1~第4のロッカーシャフト41~44を軸線方向に駆動し、ロッカーアーム5をローラ47が第1のカム31と接触する第1の位置と、ローラ47が第2のカム32に接触する第2の位置とのいずれか一方の位置に位置付ける。駆動装置6がこのように第1~第4のロッカーシャフト41~44を駆動する時期は、各気筒において、第1のカム31と第2のカム32のバルブリフト量が共に0である期間内の所定の時期である。第1のカム31と第2のカム32のバルブリフト量が0になる期間は、図4中に吸気弁閉として示す期間である。
駆動装置6は、図10および図11に示すように、第1~第4のロッカーシャフト41~44毎を含む第1~第4の連結機構51~54と、カムシャフト本体21の軸線方向の中央部を動力源として推力を発生させる推力発生部55とを備えている。
第1~第4の連結機構51~54は、推力発生部55で生じた推力を気筒毎にロッカーアーム5に伝えるためのものである。
第1~第4の連結機構51~54は、推力発生部55で生じた推力を気筒毎にロッカーアーム5に伝えるためのものである。
この実施の形態による第1~第4の連結機構51~54は、図12および図13に示すように、第1~第4のロッカーシャフト41~44と、これらの第1~第4のロッカーシャフト41~44毎(気筒毎)の連結部材56~59とによって構成されている。以下においては、第1の連結機構51に備えられている連結部材56を第1の連結部材56といい、第2の連結機構52に備えられている連結部材57を第2の連結部材57という。また、第3の連結機構53に備えられている連結部材58を第3の連結部材58といい、第4の連結機構54に備えられている連結部材59を第4の連結部材59という。これらの連結部材56~59の一端部には、後述する第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aが取付けられている。
第1の連結部材56は、図15に示すように、第1および第2のロッカーシャフト41,42の中空部内を通されており、図17Aに示すように、第1のロッカーシャフト41に圧入式の固定用ピン65によって固定されている。第1の連結部材56の後端部には、図18に示すように、第1のスライダ61のアーム部61aが固定用ピン65によって固定されている。
第2の連結部材57は、図15に示すように、第1および第2のロッカーシャフト41,42の中空部内を通されており、図17Bに示すように、第2のロッカーシャフト42に圧入式の固定用ピン65によって固定されている。第2の連結部材57の後端部には、図18に示すように、第2のスライダ62のアーム部62aが固定用ピン65によって固定されている。
第3の連結部材58は、図16に示すように、第3および第4のロッカーシャフト43,44の中空部内を通されており、図17Cに示すように、第3のロッカーシャフト43に圧入式の固定用ピン65によって固定されている。第3の連結部材58の前端部には、図19に示すように、第3のスライダ63のアーム部63aが固定用ピン65によって固定されている。
第4の連結部材59は、図16に示すように、第3および第4のロッカーシャフト43,44の中空部内を通されており、図17Dに示すように、第4のロッカーシャフト44に圧入式の固定用ピン65によって固定されている。第4の連結部材59の前端部には、図19に示すように、第4のスライダ64のアーム部64aが固定用ピン65によって固定されている。すなわち、第1~第4の連結部材56~59は、第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aとロッカーシャフト41~44とを気筒毎に連結している。
また、この実施の形態による第1~第4の連結部材56~59は、第1~第4のロッカーシャフト41~44のうち、第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aとの間に他の気筒のロッカーシャフトが位置するロッカーシャフトに対しては、他の気筒のロッカーシャフトの中空部内を通して結合されている。すなわち、第1の連結部材は、第1のスライダ61のアーム部61aとの間に第2のロッカーシャフト42が位置する第1のロッカーシャフト41に、第2のロッカーシャフト42の中空部内を通して結合されている。また、第3の連結部材は、第3のスライダ63のアーム部63aとの間に第3のロッカーシャフト43が位置する第4のロッカーシャフト44に、第3のロッカーシャフト43の中空部内を通して結合されている。
第1~第4の連結部材56~59は、図17A~図17Dに示すように、それぞれ断面半円状の棒体によって形成されている。第1の連結部材56と第2の連結部材57は、互いに重ねられて断面円形の状態で第1および第2のロッカーシャフト41,42の中空部内に通されている。この実施の形態による第1および第2の連結部材56,57は、第1および第2のロッカーシャフト41,42の中空部内に嵌合している。
第3の連結部材58と第4の連結部材59は、互いに重ねられて断面円形の状態で第3および第4のロッカーシャフト43,44の中空部内に通されている。この実施の形態による第3および第4の連結部材58,59は、第3および第4のロッカーシャフト43,44の中空部内に嵌合している。
第3の連結部材58と第4の連結部材59は、互いに重ねられて断面円形の状態で第3および第4のロッカーシャフト43,44の中空部内に通されている。この実施の形態による第3および第4の連結部材58,59は、第3および第4のロッカーシャフト43,44の中空部内に嵌合している。
推力発生部55は、カムシャフト本体21の回転を軸線方向の往復運動に変換する機能を有している。この変換は、カムシャフト本体21の前進用カム34および後退用カム35と、前進用カム34に選択的に接触する前進用カムフォロア66(図20および図21参照)と、後退用カム35に選択的に接触する後退用カムフォロア67(図18および図21参照)とによって行われる。前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67は、前進用カム34および後退用カム35の中に挿入可能な円柱状のピン66a,67aによって形成されており、後述する第1~第4のスライダ61~64にそれぞれピン66a,67aの軸線方向へ移動自在に保持されている。
第1~第4のスライダ61~64は、図12、図13、図18および図19に示すように、上述したアーム部61a~64aと、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67を保持するためのスライド部61b~64bとによって構成されている。スライド部61b~64bは、断面円弧状を呈する板によって形成されている。第1のスライダ61を構成するアーム部61aとスライド部61bとは、一体に形成されている。第2のスライダ62を構成するアーム部62aとスライド部62bとは、一体に形成されている。第3のスライダ63を構成するアーム部63aとスライド部63bとは、一体に形成されている。第4のスライダ64を構成するアーム部64aとスライド部64bとは、一体に形成されている。
スライド部61b~64bは、図22に示すように、凹曲面61c~64cがカムシャフト本体21の大径部33の外周面に近接して対向する状態でこの大径部33の近傍に配置されている。すなわち、この実施の形態によるスライド部61b~64bは、カムシャフト本体21における前進用カム34および後退用カム35が設けられた大径部33と対向する位置に、カムシャフト本体21の軸線方向へ移動可能な状態でカムシャフト本体21の回転方向に並べて配置されている。
また、スライド部61b~64bにおけるカムシャフト本体21の回転方向の両端は、カムシャフト本体21の軸線方向に延びる形状に形成されており、他のスライド部61b~64bと対向している。このため、スライド部61b~64bは、隣り合う他の2個のスライド部61b~64bに対してカムシャフト本体21の軸線方向に移動可能である。
第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aは、図18および図19に示すように、スライド部61b~64bからカムシャフト本体21の径方向の外側へ延びる形状に形成されている。
第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aは、図18および図19に示すように、スライド部61b~64bからカムシャフト本体21の径方向の外側へ延びる形状に形成されている。
この実施の形態によるアーム部61a~64aには、図18および図19に示すように、第1~第4の連結部材56~59に取付けられた状態において、2本の連結部材の合面68と同一平面上に位置する端面69が形成されている。すなわち、アーム部61a~64aは、他のスライダのアーム部と端面69どうしが対向する状態で第1~第4の連結部材56~59に取付けられている。第1のスライダ61のアーム部61aは、第1の連結部材56に取付けられている。すなわち、第1のスライダ61は、第1の連結部材56と第1のロッカーシャフト41とを介して1番気筒用の二つのロッカーアーム5に連結されている。
第2のスライダ62のアーム部62aは、第2の連結部材57に取付けられている。すなわち、第2のスライダ62は、第2の連結部材57と第2のロッカーシャフト42とを介して2番気筒用の二つのロッカーアーム5に連結されている。
第3のスライダ63のアーム部63aは、第3の連結部材58に取付けられている。すなわち、第3のスライダ63は、第3の連結部材58と第3のロッカーシャフト43とを介して3番気筒用の二つのロッカーアーム5に連結されている。
第4のスライダ64のアーム部64aは、第4の連結部材59に取付けられている。すなわち、第4のスライダ64は、第4の連結部材59と第4のロッカーシャフト44とを介して4番気筒用の二つのロッカーアーム5に連結されている。
第3のスライダ63のアーム部63aは、第3の連結部材58に取付けられている。すなわち、第3のスライダ63は、第3の連結部材58と第3のロッカーシャフト43とを介して3番気筒用の二つのロッカーアーム5に連結されている。
第4のスライダ64のアーム部64aは、第4の連結部材59に取付けられている。すなわち、第4のスライダ64は、第4の連結部材59と第4のロッカーシャフト44とを介して4番気筒用の二つのロッカーアーム5に連結されている。
また、第1~第4のスライダ61~64のスライド部61b~64bは、図22に示すように、この実施の形態による4気筒エンジンの点火順序と対応する順序でカムシャフト本体21の回転方向Rに並べられている。スライド部61b~64bにおけるカムシャフト本体21の回転方向Rの位置は、図4に示すように、各気筒において第1のカム31と第2のカム32のバルブリフト量が共に0になる時期に切替用カム30の傾斜部36と対向する位置である。傾斜部36の回転方向Rの位置は、カムシャフト本体21の回転に伴って変わる。このため、傾斜部36は、スライド部61bと対向した後に、スライド部63bと、スライド部64bと、スライド部62bとにこの順序で対向する。
これらの4個のスライド部61b~64bは、図22に示すように、カムシャフト本体21を囲む位置で円筒状を呈する形状に組み合わせられた状態でカバー71が被せられている。カバー71は、円筒状に組み合わせられた4個のスライド部61b~64bをカムシャフト本体21の周囲近傍に保持するためのものである。この実施の形態によるカバー71は、図23に示すように、大径部72と、この大径部72の両端に設けられた小径部73とを有する円筒状に形成されている。また、このカバー71は、カムシャフト本体21の径方向へ2つに分割可能に形成されている。
大径部72の内径は、図22に示すように、この大径部72の内周面が第1~第4のスライダ61~64の凸曲面61d~64dにクリアランス分だけ離間する大きさに形成されている。この大径部72の軸線方向の長さは、両端の小径部73,73の間にカムシャフト本体21の大径部33が収容される大きさに形成されている。すなわち、小径部73は、カムシャフト本体21の大径部33と軸線方向において対向する。この実施の形態によるカバー71の軸線方向の長さは、図10に示すように、2番気筒の動弁用カム25と、3番気筒の動弁用カム26とに挟まれる長さに形成されている。
このカバー71の大径部72には、複数のスリット74と複数の穴75とが形成されている。複数のスリット74は、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67を通すためのもので、大径部72の周方向の4箇所に形成されている。前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67は、図22に示すように、このスリット74を通ってカバー71の外に突出している。
複数の穴75は、第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aを通すためのものである。これらのスリット74と穴75は、第1~第4のスライダ61~64がカムシャフト本体21の軸線方向に移動することを許容するために、この軸線方向に長く形成されている。
複数の穴75は、第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aを通すためのものである。これらのスリット74と穴75は、第1~第4のスライダ61~64がカムシャフト本体21の軸線方向に移動することを許容するために、この軸線方向に長く形成されている。
第1~第4のスライダ61~64に保持された前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67は、図12に示すように、カムシャフト本体21の軸線方向に所定の間隔をおいて並べられているとともに、スライド部61b~64bをカムシャフト本体21の径方向に貫通している。前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67との間隔は、図21に示すように、前進用カム34の終了端部38aと後退用カム35の開始端部37aとの間隔と一致している。なお、この終了端部38aと開始端部37aとの間隔は、前進用カム34の開始端部37aと後退用カム35の終了端部38aとの間隔とも一致している。
前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67の保持は、図24A~図24Fに示すように、スライド部61b~64bに形成された貫通孔76と、スライド部61b~64bに設けられた係合部材77とを用いて行われている。貫通孔76は、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67が長手方向(カムシャフト本体21の径方向)に移動自在に嵌合する形状に形成されている。
この実施の形態による係合部材77は、C字状に形成されたスナップリングによって構成されており、貫通孔76の孔壁面に形成された第1の環状溝76aの中に収容されて支持されている。
この実施の形態による係合部材77は、C字状に形成されたスナップリングによって構成されており、貫通孔76の孔壁面に形成された第1の環状溝76aの中に収容されて支持されている。
この係合部材77の自然状態における内径は、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67の外径より小さく形成されている。また、この係合部材77は、その内部を前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67が通ることが可能な大きさに弾性変形可能なものである。第1の環状溝76aは、図24Bに示すように、このように係合部材77が弾性変形してその外径が大きくなることを許容する大きさに形成されている。この第1の環状溝76aの溝深さは、係合部材77の線径以上の深さに形成されている。
前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67の外周部分には、それぞれ第2の環状溝78と第3の環状溝79とが所定の間隔をおいて形成されている。これらの第2および第3の環状溝78,79は、図24Aおよび図24Cに示すように、係合部材77の内周部が係合可能な形状に形成されている。これらの第2および第3の環状溝78,79の溝深さは、係合部材77の線径の1/2以下とすることが望ましい。
これらのカムフォロア側の第2および第3の環状溝78,79のうち、図24において上側に位置する第2の環状溝78の位置は、図24Aに示すように、この第2の環状溝78に係合部材77が係合した状態で前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67が前進用カム34または後退用カム35の最も深い部位まで挿入される位置である。以下においては、このように前進用カム34または後退用カム35に挿入される前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67の位置を単に「使用位置」という。
他方の第3の環状溝79の位置は、図24Cに示すように、この第3の環状溝79に係合部材77が係合した状態で前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67が前進用カム34または後退用カム35から出る位置である。以下においては、このように前進用カム34または後退用カム35から出る前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67の位置を単に「退避位置」という。すなわち、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67をそれぞれ形成するピン66a,67aは、カム溝33a,33bに挿入される使用位置と、カム溝33a,33bから出る退避位置とのいずれか一方の位置に、第1~第4のスライダ61~64に設けられた係合部材77により位置決めされる。
これらの前進用カムフォロア66(ピン66a)と後退用カムフォロア67(ピン67a)とにおける使用位置から退避位置へ向かう方向の端部には、図22に示すように、アクチュエータ81が接続されている。このアクチュエータ81は、ピン66a,67aの使用位置から退避位置へ向かう方向の端部を押圧して、ピン66aとピン67aとのうちいずれか一方を選択的に使用位置に位置付けるものである。アクチュエータ81は、第1~第4のスライダ61~64毎(気筒毎)に設けられており、シリンダヘッド2に支持されている。
この実施の形態によるアクチュエータ81は、図25および図26に示すように、前進用プランジャ82と後退用プランジャ83とを備えている。図25は、各アクチュエータ81の前進用プランジャ82と後退用プランジャ83がカムシャフト本体21の軸線方向とは直交する方向(図25の紙面と平行な方向)に並ぶ状態で描いてある。しかし、前進用プランジャ82と後退用プランジャ83は、図26に示すように、実際にはカムシャフト本体21の軸線方向に並べられている。
前進用プランジャ82は、前進用カムフォロア66を押圧するためのものである。後退用プランジャ83は、後退用カムフォロア67を押圧するためのものである。前進用プランジャ82は、円柱状に形成されて前進用油圧シリンダ84のピストンを構成しており、油圧によって初期位置から移動し、退避位置に位置している前進用カムフォロア66を押す。前進用カムフォロア66は、前進用プランジャ82によって押されることにより使用位置に移動する。
後退用プランジャ83は、円柱状に形成されて後退用油圧シリンダ85のピストンを構成しており、油圧によって初期位置から移動し、退避位置に位置している後退用カムフォロア67を押す。後退用カムフォロア67は、後退用プランジャ83によって押されることにより使用位置に移動する。
前進用プランジャ82と後退用プランジャ83の外径は、図26に示すように、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67が前進用カム34と後退用カム35とによって押されてカムシャフト本体21の軸線方向に往復するときのストロークLより大きく形成されている。
前進用プランジャ82と後退用プランジャ83の外径は、図26に示すように、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67が前進用カム34と後退用カム35とによって押されてカムシャフト本体21の軸線方向に往復するときのストロークLより大きく形成されている。
前進用油圧シリンダ84と後退用油圧シリンダ85は、図25に示すように、それぞれ切替バルブ86を介して油圧ポンプ87に接続されている。切替バルブ86は、アクチュエータ81毎(気筒毎)に設けられており、各アクチュエータ81の前進用油圧シリンダ84と後退用油圧シリンダ85とに接続されている。これらの4個の切替バルブ86は、予め定めた動作時間だけ油圧を前進用油圧シリンダ84または後退用油圧シリンダ85に供給し、この動作時間が経過した後、前進用油圧シリンダ84または後退用油圧シリンダ85との間の油圧回路を開放状態とする。ここでいう開放状態とは、前進用プランジャ82が前進用カムフォロア66によって押されて初期位置に復帰可能な状態や、後退用プランジャ83が後退用カムフォロア67によって押されて初期位置に復帰可能な状態をいう。この切替バルブ86の動作は、制御装置88によって制御される。
制御装置88は、運転形態判別部89とバルブ駆動部90とを有している。運転形態判別部89は、目標とする運転形態を判別する機能を有している。この判別は、人為的に操作される運転形態選択スイッチ(図示せず)の動作に基づいて行ったり、エンジンの現在の運転状態を予め定めた判別用運転パターンと比較して行うことができる。この運転形態判別部89によって判別される運転形態は、後述する第1の運転形態と第2の運転形態とのうちいずれか一方の運転形態である。第1の運転形態は、通常の運転形態である。第2の運転形態は、通常の運転形態より出力が小さくなるとともに燃料消費量が少なくなる運転形態である。
バルブ駆動部90は、運転形態判別部89によって判別された第1の運転形態または第2の運転形態が実現される状態を目標として切替バルブ86を動作させる。バルブ駆動部90は、第2の運転形態から第1の運転形態に切替える場合、切替バルブ86を動作させ、全てのアクチュエータ81の前進用油圧シリンダ84に油圧ポンプ87から油圧が供給される状態とする。また、バルブ駆動部90は、第1の運転形態から第2の運転形態に切替える場合、切替バルブ86を動作させ、全てのアクチュエータ81の後退用油圧シリンダ85に油圧ポンプ87から油圧が供給される状態とする。
次に、上述したように構成された動弁装置1の動作を説明する。ここでは先ず、通常時の運転形態である第1の運転形態から第2の運転形態に切替わるときの動作を説明する。この動弁装置1において、運転形態の切替えは、目標とする運転形態が現在の運転形態と異なる場合に制御装置88が切替バルブ86を動作させることにより実施される。この動弁装置1において、第1の運転形態が採られているときは、図10に示すように、第1のカム31にロッカーアーム5のローラ47が接触している。また、第1の運転形態において、第1~第4のスライダ61~64は、図27Aに示すように、カムシャフト本体21の前側(図において右側)に位置している。
これらの第1~第4のスライダ61~64のスライド部61b~64bに設けられている前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67は、第1の運転形態や第2の運転形態が採られているときは、図24Cに示すように、第3の環状溝79に係合部材77が係合することにより退避位置に保持されている。第1の運転形態において、前進用カムフォロア66は、図27Aに示すように、カムシャフト本体21の軸線方向において、前進用カム34の終了端側直線部38と同一位置に位置している。第1の運転形態において、後退用カムフォロア67は、カムシャフト本体21の軸線方向において、後退用カム35の開始端側直線部37と同一位置に位置している。
第1の運転形態から第2の運転形態に切替えられる場合は、先ず、全てのアクチュエータ81の後退用油圧シリンダ85に切替バルブ86から油圧が供給される。このように後退用油圧シリンダ85に油圧が供給されると、後退用プランジャ83が後退用カムフォロア67を回転中のカムシャフト本体21に向けて押す。後退用カムフォロア67は、後退用油圧シリンダ85に油圧が供給されることにより、この油圧によってカムシャフト本体21に向けて付勢される。
この押圧時に後退用カムフォロア67が後退用カム35の開始端側直線部37と対向していた場合、この後退用カムフォロア67は、押圧により開始端側直線部37内に直接入る。この後退用カムフォロア67は、油圧によって開始端側直線部37の溝底に押し付けられた状態でカムシャフト本体21の回転に伴って開始端側直線部37内を進む。
一方、この押圧時に後退用カムフォロア67がカムシャフト本体21の大径部33の外周面と対向していた場合、この後退用カムフォロア67は、油圧によってこの外周面に押し付けられる。この後退用カムフォロア67は、カムシャフト本体21が更に回転することにより後退用カム35の開始端側直線部37に入る。開始端側直線部37の深さは、カムシャフト本体21の回転方向の下流側に向かうにしたがって次第に深くなる。このため、この後退用カムフォロア67は、大径部33の外周面から後退用カム35の開始端側直線部37に入ることによって、第1~第4のスライダ61~64の各スライド部61b~64bに対してカムシャフト本体21側に移動する。
すなわち、後退用カムフォロア67は、図24Bに示すように、係合部材77を拡径させて係合部材77と第3の環状溝79との係合状態を解消しながらスライド部61b~64bに対してカムシャフト本体21側に移動する。そして、この後退用カムフォロア67は、油圧によって開始端側直線部37の溝底に押し付けられた状態でカムシャフト本体21の回転に伴って後開始端側直線部37内を進む。
この後退用カムフォロア67がカムシャフト本体21の回転に伴って開始端側直線部37の終了端部まで進むと、図24Aに示すように、係合部材77が第2の環状溝78に係合する。係合部材77が第2の環状溝78に係合することによって、後退用カムフォロア67が使用位置に保持される。
このように使用位置に保持された後退用カムフォロア67は、カムシャフト本体21が更に回転することによって、図27Bに示すように、後退用カム35の開始端側直線部37から傾斜部36に入り、この傾斜部36の側壁に押される。
このように使用位置に保持された後退用カムフォロア67は、カムシャフト本体21が更に回転することによって、図27Bに示すように、後退用カム35の開始端側直線部37から傾斜部36に入り、この傾斜部36の側壁に押される。
このように後退用カムフォロア67が傾斜部36に入る時期は、この後退用カムフォロア67と対応する気筒において第1のカム31と第2のカム32のバルブリフト量が共に0になる期間内である。後退用カムフォロア67が傾斜部36の側壁により押されることによって、この後退用カムフォロア67を支持するスライダ61~64がカムシャフト本体21の軸線方向において後方に移動する。以下においては、このようなカムシャフト本体21の軸線方向への部材の移動を単に「スライド」という。
後退用カム35の傾斜部36は、上述したように後退用カムフォロア67をスライドさせた後、カムシャフト本体21の回転に伴ってさらに回転方向の下流側に進む。そして、この傾斜部36は、上述した後退用カムフォロア67を有するスライダより回転方向の下流側に位置する次のスライダの後退用カムフォロア67をスライドさせる。先にスライドした後退用カムフォロア67が1番気筒用のものであった場合は、次に3番気筒用の後退用カムフォロア67がスライドされる。
すなわち、第1~第4のスライダ61~64は、カムシャフト本体21が回転することにより順次スライドする。このスライドは、図27Cに示すように、全ての第1~第4のスライダ61~64の後退用カムフォロア67が傾斜部36から終了端側直線部38に入るまで行われる。
すなわち、第1~第4のスライダ61~64は、カムシャフト本体21が回転することにより順次スライドする。このスライドは、図27Cに示すように、全ての第1~第4のスライダ61~64の後退用カムフォロア67が傾斜部36から終了端側直線部38に入るまで行われる。
第1~第4のスライダ61~64は、第1~第4の連結部材56~59と第1~第4のカムシャフト41~44とを介して各気筒のロッカーアーム5に連結されている。このため、上述したように第1~第4のスライダ61~64がスライドすることにより、各気筒においてロッカーアーム5が第1~第4のスライダ61~64と同一方向にスライドする。すなわち、第1の運転形態から第2の運転形態に切り替えられた場合、ロッカーアーム5は、図10に示す位置から、ローラ47が第2のカム32に接触する位置まで同図において左側に移動する。この結果、このエンジンは、第2のカム32のカムプロフィールに基づいて運転される。
制御装置88は、後退用油圧シリンダ85に油圧を供給するために切替バルブ86を動作させてから予め定めた動作時間が経過した後に、切替バルブ86を動作させて後退用油圧シリンダ85の油圧回路を開放状態とする。上述した動作時間としては、例えば、後退用油圧シリンダ85に油圧が供給されたときから、後退用カムフォロア67が後退用カム35の終了端側直線部38に達するまでに必要な時間とすることができる。
終了端側直線部38の深さは、カムシャフト本体21の回転方向の下流側に向かうにしたがって次第に浅くなる。このため、終了端側直線部38に入った後退用カムフォロア67は、カムシャフト本体21の回転に伴って終了端側直線部38の溝底によって押される。このように押された後退用カムフォロア67は、図24Bおよび図24Cに示すように、係合部材77を拡径させて係合部材77と第2の環状溝78との係合状態を解消しながらスライド部61b~64bに対してカムシャフト本体21から離間する方向に移動する。
このとき、後退用カムフォロア67は、後退用プランジャ83を初期位置に向けて押す。そして、後退用カムフォロア67は、カムシャフト本体21が更に回転することにより、後退用カム35から出て大径部33の外周面に摺接する。また、このときには、後退用プランジャ83が初期位置に戻される。
このように後退用カムフォロア67が大径部33の外周面に摺接することにより、図24Cに示すように、係合部材77が第3の環状溝79に係合し、後退用カムフォロア67が退避位置に保持される。
このように後退用カムフォロア67が大径部33の外周面に摺接することにより、図24Cに示すように、係合部材77が第3の環状溝79に係合し、後退用カムフォロア67が退避位置に保持される。
このエンジンの運転形態が第2の運転形態から第1の運転形態に切替えられる場合は、制御装置88による制御によって切替バルブ86が動作し、前進用油圧シリンダ84に油圧が供給される。そして、前進用プランジャ82が油圧によって押されて前進用カムフォロア66を押す。前進用カムフォロア66は、上述した後退用カムフォロア67と同様に動作し、第1のカム31と第2のカム32のバルブリフト量が共に0になる期間内に第1~第4のスライダ61~64をスライドさせる。このときの移動方向は、カムシャフト本体21の軸線方向において前方であって、図10において右方である。この結果、各気筒のロッカーアーム5のローラ47が図10に示すように第1のカム31に接触する状態となり、エンジンの運転形態が第2の運転形態から第1の運転形態に切り替えられる。前進用カムフォロア66は、運転形態の切替えが終了した後、前進用カム34によりカムシャフト本体21の径方向の外側に向けて押されることによって退避位置に戻され、係合部材77によって退避位置に保持される。
このように構成された多気筒エンジンの動弁装置1においては、気筒毎の第1~第4のスライダ61~64がカムシャフト本体21の回転方向に並ぶ状態で配置されている。これらの第1~第4のスライダ61~64は、運転形態が切替えられるときに1組の前進用カム34と後退用カム35とを駆動源として順次スライドする。このため、この実施の形態によれば、前進用カム34と後退用カム35とを気筒毎に備える場合と較べると、カムシャフト本体21を短く形成でき、エンジンの小型化を図ることができる。
第1~第4のスライダ61~64がスライドする期間(カムシャフト本体21の回転角度)は、これらの第1~第4のスライダ61~64と対応する気筒において第1および第2のカム31,32のバルブリフト量が共に0になる期間内であれば、制約を受けることはない。すなわち、第1~第4のスライダ61~64がスライドする期間は、複数の気筒の吸気弁4または排気弁7が同時に閉じている期間と較べると、長くとることができる。
このため、前進用カム34と後退用カム35は、カムシャフト本体21が高速で回転する場合であっても、前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67とが円滑に移動する形状に形成することができる。このことは、運転形態を切替えるときにエンジン回転数に制約を受けることがないことを意味する。
したがって、この実施の形態によれば、エンジンの運転形態を切替えるにあたって、エンジンの小型化を図りながら、エンジン運転域の全域において切替動作を行うことが可能な多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
したがって、この実施の形態によれば、エンジンの運転形態を切替えるにあたって、エンジンの小型化を図りながら、エンジン運転域の全域において切替動作を行うことが可能な多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
この実施の形態による前進用カム34および後退用カム35は、カムシャフト本体21の外周面に開口するカム溝33a,33bによって形成されている。
カム溝33a,33bは、それぞれ、傾斜部36と、この傾斜部36の両端からそれぞれ回転方向と平行な方向に延びるとともに、傾斜部36から回転方向に離れるにしたがって深さが次第に浅くなる開始端側直線部37および終了端側直線部38を有している。
カム溝33a,33bは、それぞれ、傾斜部36と、この傾斜部36の両端からそれぞれ回転方向と平行な方向に延びるとともに、傾斜部36から回転方向に離れるにしたがって深さが次第に浅くなる開始端側直線部37および終了端側直線部38を有している。
前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67は、スライダ61~64のスライド部61b~64bをカムシャフト本体21の径方向に貫通するピン66a,67aによって形成されている。
これらのピン66a,67aは、カム溝33a,33bに挿入される使用位置と、カム溝33a,33bから出る退避位置とのいずれか一方の位置に、第1~第4のスライダ61~64に設けられた係合部材77により位置決めされる。
また、ピン66a,67aの使用位置から退避位置へ向かう方向の端部には、ピン66aとピン67aとのうちいずれか一方のピンを選択的に押圧して使用位置に位置付けるアクチュエータ81が接続されている。
これらのピン66a,67aは、カム溝33a,33bに挿入される使用位置と、カム溝33a,33bから出る退避位置とのいずれか一方の位置に、第1~第4のスライダ61~64に設けられた係合部材77により位置決めされる。
また、ピン66a,67aの使用位置から退避位置へ向かう方向の端部には、ピン66aとピン67aとのうちいずれか一方のピンを選択的に押圧して使用位置に位置付けるアクチュエータ81が接続されている。
この実施の形態において、前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67は、アクチュエータ81により押されてカム溝33a,33bに入ることにより退避位置から使用位置に移動する。使用位置に移動した前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67は、係合部材77によって使用位置に保持される。
この前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67は、係合部材77によって使用位置に保持された状態で前進用カム34または後退用カム35の傾斜部36を進み、スライダ61~64をカムシャフト本体21の軸線方向に押す。その後、前進用カム34または後退用カム35は、傾斜部36から終了端側直線部38に進み、この終了端側直線部38を通過するときに、カム溝33a,33bの底によってカムシャフト本体21の径方向の外側に押される。このように前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67が押されることにより、係合部材77の係合状態が解除される。前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67は、終了端側直線部38を通過して前進用カム34または後退用カム35から出てカムシャフト本体21の大径部33の外周面に接触することにより、係合部材77によって退避位置に保持される。
この前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67は、係合部材77によって使用位置に保持された状態で前進用カム34または後退用カム35の傾斜部36を進み、スライダ61~64をカムシャフト本体21の軸線方向に押す。その後、前進用カム34または後退用カム35は、傾斜部36から終了端側直線部38に進み、この終了端側直線部38を通過するときに、カム溝33a,33bの底によってカムシャフト本体21の径方向の外側に押される。このように前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67が押されることにより、係合部材77の係合状態が解除される。前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67は、終了端側直線部38を通過して前進用カム34または後退用カム35から出てカムシャフト本体21の大径部33の外周面に接触することにより、係合部材77によって退避位置に保持される。
この実施の形態によれば、前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67が係合部材77によって使用位置または退避位置に保持される。このため、これらの前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67の位置を定めるためにカムフォロアをアクチュエータに常に接触させる機構を第1~第4のスライダ61~64に設ける場合と較べると、スライダ61~64が軽量かつコンパクトに形成される。
第1~第4のスライダ61~64の軽量化と小型化とが図られると、動弁装置1を小型エンジンに搭載することが可能になる。また、第1~第4のスライダ61~64の移動時の慣性力が小さくなるから、運転形態を切替えることが可能なエンジン回転数をより一層高くすることができる。すなわち、運転形態を切替える制御を行うにあたって、自由度が高くなる。
第1~第4のスライダ61~64の軽量化と小型化とが図られると、動弁装置1を小型エンジンに搭載することが可能になる。また、第1~第4のスライダ61~64の移動時の慣性力が小さくなるから、運転形態を切替えることが可能なエンジン回転数をより一層高くすることができる。すなわち、運転形態を切替える制御を行うにあたって、自由度が高くなる。
前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67は、係合部材77によって使用位置に保持された状態で前進用カム34または後退用カム35の中を進む。このため、切替動作中にアクチュエータ81による押圧力が消失したとしても切替動作が中断することなく終了するから、切替動作の信頼性が高い動弁装置を提供することができる。
前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67は、前進用カム34または後退用カム35の終了端側直線部38によってカムシャフト本体21の径方向の外側に向けて押され、これらのカム34,35の外に出る。すなわち、前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67は、第1~第4のスライダ61~64がスライドした後、前進用カム34または後退用カム35によって使用位置から退避位置に強制的に移動させられる。
このため、低温時などの潤滑油の粘度が低く摩擦抵抗が大きくなる場合であっても、前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67が正しい時期に退避位置に戻される。この実施の形態による動弁装置1においては、これらのカムフォロア66,67が速やかに退避位置に戻ることができるために、次の切替え動作を迅速に行うことが可能になり、運転形態を切替える制御の自由度が高くなる。このように前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67の退避位置への復帰速度が高いと、サイクル休止を行うことが可能になる。
この実施の形態による第1~第4のロッカーシャフト41~44は、円筒によって形成されて気筒毎に設けられるとともに、シリンダヘッド2に軸線方向へ移動自在に支持されている。ロッカーアーム5は、第1~第4のロッカーシャフト41~44に対する軸線方向への移動が規制されて第1~第4のロッカーシャフト41~44と共に軸線方向へ一体に移動する状態で第1~第4のロッカーシャフト41~44に揺動自在に支持されている。第1~第4のスライダ61~64は、カムシャフト本体21における前進用カム34および後退用カム35が設けられた部分と対向している。また、第1~第4のスライダ61~64は、前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67を支持するスライド部61b~64bと、このスライド部61b~64bから突出したアーム部61a~64aとを備えている。
気筒毎の第1~第4の連結機構51~54は、第1~第4のスライダのアーム部61a~64aと第1~第4のロッカーシャフト41~44とを気筒毎に連結する気筒毎の第1~第4の連結部材56~59と、この連結部材が結合された第1~第4のロッカーシャフト41~44とによって構成されている。
気筒毎の第1~第4の連結部材56~59は、気筒毎の第1~第4のロッカーシャフト41~44のうち、第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aとの間に他の気筒用のロッカーシャフト42,43が位置する第1および第4のロッカーシャフト41,44に対しては、他のロッカーシャフト42,43の中空部内を通して結合されている。
気筒毎の第1~第4の連結部材56~59は、気筒毎の第1~第4のロッカーシャフト41~44のうち、第1~第4のスライダ61~64のアーム部61a~64aとの間に他の気筒用のロッカーシャフト42,43が位置する第1および第4のロッカーシャフト41,44に対しては、他のロッカーシャフト42,43の中空部内を通して結合されている。
この実施の形態によれば、円筒からなる第1~第4のロッカーシャフト41~44の中空部内を利用して第1~第4の連結部材56~59が配置されているから、第1~第4の連結機構51~54がコンパクトに形成される。このため、動弁装置1が小型に形成されるから、更なるエンジンの小型化を図ることができる。
この実施の形態において、上述した他のロッカーシャフト42,43の中空部内を通される第1および第4の連結部材56,59と、他のロッカーシャフト42,43を第2および第3のスライダ62,63のアーム部62a,63aに連結する第2および第3の連結部材57,59とは、それぞれ断面半円状の棒体によって形成されている。また、これらの第1~第4の連結部材56~59は、互いに重ねられて断面円形の状態で他のロッカーシャフト42,43の中空部内に通されている。この実施の形態においては、第1および第2の連結部材56,57が第1および第2のロッカーシャフト41,42内を通されて、第3および第4の連結部材58,59が第3および第4のロッカーシャフト43,44内を通されている。
この実施の形態によれば、第1~第4の連結部材56~59を形成するに当たり、第1~第4のロッカーシャフト41~44の中空部内のスペースを最大限に使用可能な大きさに形成することができる。このため、剛性が高い第1~第4の連結部材56~59を使用して第1~第4のスライダ61~64と第1~第4のロッカーシャフト41~44とを接続することができるから、第1~第4のスライダ61~64の移動が正確に第1~第4のロッカーシャフト41~44に伝達される。したがって、この実施の形態によれば、運転形態の切替えを正確に行うことが可能な多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
この実施の形態によるシリンダヘッド2は、4気筒エンジンのものである。吸気弁4または排気弁7は、1気筒当たり2個設けられている。第1のカム31および第2のカム32は、1本のカムシャフト本体21に4気筒分設けられている。前進用カム34と後退用カム35は、カムシャフト本体21の軸線方向の中央部に設けられている。気筒毎に形成された第1~第4のスライダ61~64は、それぞれカムシャフト本体21の外周面に近接した状態で対向する凹曲面61c~64cを有し、かつカムシャフト本体21の回転方向の両端が他のスライダ61~64と対向している。
この実施の形態によれば、第1~第4のスライダ61~64がカムシャフト本体21を囲みかつカムシャフト本体21に可及的接近する状態で配置される。第1~第4のスライダ61~64は、カムシャフト本体21の軸線方向において、カムシャフト本体21の軸線方向中央部と同じ位置に配置される。このため、これらの第1~第4のスライダ61~64と各気筒のロッカーアーム5とを連結する気筒毎の第1~第4の連結機構51~54は、各スライダ61~64からカムシャフト本体21の軸線方向の一方と他方とに振り分けて配置されるから、カムシャフト本体21から大きく離間することなく配置される。
したがって、この実施の形態によれば、駆動装置6をカムシャフト本体21の近傍にコンパクトに構成することができるから、より一層小型化された多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
したがって、この実施の形態によれば、駆動装置6をカムシャフト本体21の近傍にコンパクトに構成することができるから、より一層小型化された多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
この実施の形態による係合部材77は、第1~第4のスライダ61~64に支持されたスナップリングによって構成されている。このスナップリングは、前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67とを構成するピン66a,67aに形成された第2および第3の環状溝78,79に係合可能な形状に形成されている。
この実施の形態によれば、ピン66a,67aが使用位置と退避位置との間で移動するときにスナップリングが弾性変形し、係合状態が解除される。この係合状態を解除する動作は、自動で行われる。
この実施の形態によれば、ピン66a,67aが使用位置と退避位置との間で移動するときにスナップリングが弾性変形し、係合状態が解除される。この係合状態を解除する動作は、自動で行われる。
このため、前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67の係合状態を解除するための専門の機構は不要であるから、これらのカムフォロア66,67を使用位置と退避位置とに保持する機構の簡素化を図ることができる。したがって、第1~第4のスライダ61~64のより一層の小型化を図ることができ、更に小型化された多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
(第2の実施の形態)
本発明に係る多気筒エンジンの動弁装置は、図28に示すように構成することができる。図28において、前記図1~図27によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
本発明に係る多気筒エンジンの動弁装置は、図28に示すように構成することができる。図28において、前記図1~図27によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図28に示す動弁装置100は、2気筒エンジン用のものである。この動弁装置1のカムシャフト101は、1番気筒の2つの吸気弁4(図示せず)または排気弁7(図示せず)を駆動するための2つの動弁用カム22,23と、2番気筒の2つの吸気弁4(図示せず)または排気弁7(図示せず)を駆動するための2つの動弁用カム24,25とを備えている。1番気筒用の動弁用カム22,23と、2番気筒用の動弁用カム24,25との間には、切替用カム30が設けられている。
また、この動弁装置100の1番気筒用の第1のロッカーシャフト41と、2番気筒用の第2のロッカーシャフト42には、それぞれ二つのロッカーアーム5が揺動自在かつ軸線方向への相対移動が規制された状態で取付けられている。
第1のロッカーシャフト41と第2のロッカーシャフト42は、シリンダヘッド2(図示せず)に軸線方向へ移動自在に支持されている。第1のロッカーシャフト41の一端部(カムシャフト本体21の後側となる後端部)には、第1のスライダ61が直接連結されている。第2のロッカーシャフト42の一端部(カムシャフト本体21の前側となる前端部)には、第2のスライダ62が直接連結されている。
第1のロッカーシャフト41と第2のロッカーシャフト42は、シリンダヘッド2(図示せず)に軸線方向へ移動自在に支持されている。第1のロッカーシャフト41の一端部(カムシャフト本体21の後側となる後端部)には、第1のスライダ61が直接連結されている。第2のロッカーシャフト42の一端部(カムシャフト本体21の前側となる前端部)には、第2のスライダ62が直接連結されている。
第1および第2のロッカーシャフト41,42と第1および第2のスライダ61,62との連結部は、第1および第2のロッカーシャフト41,42に形成された環状溝102に第1および第2のスライダ61,62のアーム部61a,61bが係合する構造が採られている。
第1のスライダ61のスライド部61bと、第2のスライダ62のスライド部62bとは、カムシャフト本体21の大径部33を挟んで互いに対向する位置に位置付けられている。
第1のスライダ61のスライド部61bと、第2のスライダ62のスライド部62bとは、カムシャフト本体21の大径部33を挟んで互いに対向する位置に位置付けられている。
この実施の形態に示す動弁装置100においても、第1および第2のカム31,32のバルブリフト量が0になる期間の略全域を利用して第1および第2のスライダ61,62を個別にスライドさせることができる。したがって、この実施の形態を採る場合であっても、第1の実施の形態を採るときと同等の効果が得られる。
(第3の実施の形態)
カムフォアを退避位置または使用位置に保持するための係合部材は、図29A~図29Eに示すように構成することができる。
この実施の形態による第1~第4のスライダ61~64のスライド部61b~64bには、図29A~図29Eに示すように、四角柱状の凸体111が設けられている。なお、図29は、便宜上、この実施の形態の構成を適用した第4のスライダ64が描いてある。
この凸体111は、スライド部61b~64bからカムシャフト本体21の径方向の外側に向けて突出している。この凸体111には、図29Dに示すように、円柱状のピン66a,67aからなる前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67とが設けられている。前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67は、凸体111に形成された2つのピン孔112,113に移動自在に嵌合している。これらのピン孔112,113は、カムシャフト本体21の軸線方向とは直交する方向に延びて凸体111およびスライド部61b~64bを貫通している。2つのピン孔112,113は、カムシャフト本体21の軸線方向に所定の間隔をおいて並ぶ位置に形成されている。
カムフォアを退避位置または使用位置に保持するための係合部材は、図29A~図29Eに示すように構成することができる。
この実施の形態による第1~第4のスライダ61~64のスライド部61b~64bには、図29A~図29Eに示すように、四角柱状の凸体111が設けられている。なお、図29は、便宜上、この実施の形態の構成を適用した第4のスライダ64が描いてある。
この凸体111は、スライド部61b~64bからカムシャフト本体21の径方向の外側に向けて突出している。この凸体111には、図29Dに示すように、円柱状のピン66a,67aからなる前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67とが設けられている。前進用カムフォロア66および後退用カムフォロア67は、凸体111に形成された2つのピン孔112,113に移動自在に嵌合している。これらのピン孔112,113は、カムシャフト本体21の軸線方向とは直交する方向に延びて凸体111およびスライド部61b~64bを貫通している。2つのピン孔112,113は、カムシャフト本体21の軸線方向に所定の間隔をおいて並ぶ位置に形成されている。
この実施の形態による前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67の外周部には、使用位置側環状溝114と退避位置側環状溝115とが所定の間隔をおいて形成されている。これらの使用位置側環状溝114と退避位置側環状溝115の溝幅は、第1の実施の形態で示す第2および第3の環状溝78,79の溝幅より広く形成されている。
凸体111におけるカムシャフト本体21の軸線方向に延びる一対の側面には、図29Cに示すように、固定用ボルト116によって板ばね117とストッパープレート118とがそれぞれ取付けられている。
凸体111におけるカムシャフト本体21の軸線方向に延びる一対の側面には、図29Cに示すように、固定用ボルト116によって板ばね117とストッパープレート118とがそれぞれ取付けられている。
また、この側面には、凸体111を貫通する2つの貫通孔121(図29E参照)が開口している。これらの貫通孔121は、ピン孔112,113の一部と交差する位置に形成されている。これらの貫通孔121の一端の開口部には、ボール122が挿入されている。このボール122は、凸体111に固定された板ばね117によって貫通孔121の他端に向けて(前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67に向けて)付勢されている。ボール122は、板ばね117と前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67とに挟まれている。
このため、このボール122は、前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67が凸体111に対して移動することにより、使用位置側環状溝114または退避位置側環状溝115に係入する。ボール122が使用位置側環状溝114に係合することにより、前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67が使用位置に保持される。また、ボール122が退避位置側環状溝115に係合することによって、前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67が退避位置に保持される。この実施の形態においては、このボール122が請求項7記載の発明でいう「係合部材」に相当する。また、この実施の形態においては、板ばね117が請求項7記載の発明でいう「ばね部材」に相当する。
この実施の形態によれば、前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67とが使用位置と退避位置との間で移動するときに板ばね117が弾性変形し、ボール122と使用位置側環状溝114または退避位置側環状溝115との係合状態が解除される。この係合状態を解除する動作は、自動で行われる。このため、前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67の係合状態を解除するための専用の機構は不要であるから、これらのカムフォロア66,67を使用位置と退避位置とに保持する機構の簡素化を図ることができる。したがって、この実施の形態においても、第1~第4のスライダ61~64のより一層の小型化を図ることができ、更に小型化された多気筒エンジンの動弁装置を提供することができる。
上述した第1~第3の実施の形態を採る場合の前進用カムフォロア66と後退用カムフォロア67は、それぞれ第2および第3の環状溝78,79や使用位置側環状溝114、退避位置側環状溝115などが形成されている。また、係合部材77(スナップリングやボール122)は、1本の前進用カムフォロア66や後退用カムフォロア67に対して1個ずつ設けられている。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはない。すなわち、係合部材77と、この係合部材77が係合する環状溝の数や、係合部材77が設けられる部材は、適宜変更することができる。例えば、前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67に環状溝を1つだけ形成し、この環状溝に係合可能な2つの係合部材77を第1~第4のスライダ61~64にそれぞれ設けてもよい。また、係合部材77を前進用カムフォロア66または後退用カムフォロア67に1つあるいは2つ設け、この係合部材77と係合する環状溝を第1~第4のスライダ61~64に2つあるいは1つ設けることもできる。
1…動弁装置、2…シリンダヘッド、4…吸気弁、5…ロッカーアーム、6…駆動装置、7…排気弁、21…カムシャフト本体、31…第1のカム(第1の弁駆動用カム)、32…第2のカム(第2の弁駆動用カム)、33a,33b…カム溝、34…前進用カム、35…後退用カム、36…傾斜部、37…開始端側直線部、38…終了端側直線部、41…第1のロッカーシャフト、42…第2のロッカーシャフト、43…第3のロッカーシャフト、44…第4のロッカーシャフト、51…第1の連結機構、52…第2の連結機構、53…第3の連結機構、54…第4の連結機構、56…第1の連結部材、57…第2の連結部材、58…第3の連結部材、59…第4の連結部材、61~64…第1~第4のスライダ、61a~64a…アーム部、61b~64b…スライド部、61c~64c…凹曲面、66…前進用カムフォロア、67…後退用カムフォロア、66a,67a…ピン、77…係合部材、78…第2の環状溝、79…第3の環状溝、81…アクチュエータ、117…板ばね、122…ボール。
Claims (7)
- 多気筒エンジン用シリンダヘッドに回転自在に支持されたカムシャフト本体と、
前記カムシャフト本体の各気筒の吸気弁または排気弁と対応する位置に設けられた気筒毎の第1の弁駆動用カムと、
前記第1の弁駆動用カムとはバルブリフト特性が異なる形状に形成され、前記第1の弁駆動用カムと前記カムシャフト本体の軸線方向に隣り合う位置に設けられた気筒毎の第2の弁駆動用カムと、
前記カムシャフト本体と平行なロッカーシャフトを介して前記シリンダヘッドに前記ロッカーシャフトを中心として揺動自在に支持されるとともに前記軸線方向に移動自在に支持され、前記第1の弁駆動用カムまたは第2の弁駆動用カムと吸気弁または排気弁との間に介在する気筒毎のロッカーアームと、
前記カムシャフト本体の回転を前記軸線方向の往復運動に変換し、前記第1の弁駆動用カムと前記第2の弁駆動用カムのバルブリフト量が共に0であるときに前記ロッカーアームに前記軸線方向へ推力を加えて前記ロッカーアームを前記軸線方向に移動させて、このロッカーアームを前記第1の弁駆動用カムと接触する第1の位置と前記第2の弁駆動用カムに接触する第2の位置とのいずれか一方の位置に位置付ける駆動装置とを備え、
前記駆動装置は、
前記カムシャフト本体の外周部に設けられ、前記カムシャフト本体の軸線方向の一方と回転方向とに延びる傾斜部を有する1つの前進用カムと、
前記前進用カムと前記軸線方向に隣り合う位置に設けられ、前記カムシャフト本体の軸線方向の他方と回転方向とに延びる傾斜部を有する1つの後退用カムと、
前記カムシャフト本体における前記前進用カムおよび後退用カムが設けられた部分と対向する位置に、前記軸線方向へ移動可能な状態で前記カムシャフト本体の回転方向に並べて配置された気筒毎のスライダと、
前記スライダのそれぞれに設けられ、前記1つの前進用カムに選択的に接触する前進用カムフォロアと、
前記スライダのそれぞれに設けられ、前記1つの後退用カムに選択的に接触する後退用カムフォロアと、
前記スライダと前記ロッカーアームとを気筒毎に連結する気筒毎の連結機構とを備える多気筒エンジンの動弁装置。 - 請求項1記載の多気筒エンジンの動弁装置において、
前記前進用カムと前記後退用カムは、前記カムシャフト本体の外周面に開口するカム溝によって形成され、
前記カム溝は、それぞれ、前記傾斜部と、この傾斜部の両端からそれぞれ前記回転方向と平行な方向に延びるとともに、前記傾斜部から前記回転方向に離れるにしたがって深さが次第に浅くなる直線部とを有し、
前記前進用カムフォロアと後退用カムフォロアは、前記スライダを前記カムシャフト本体の径方向に貫通するピンによって形成され、
前記ピンは、前記カム溝に挿入される使用位置と、前記カム溝から出る退避位置とのいずれか一方の位置に、前記スライダに設けられた係合部材により位置決めされ、
前記ピンの前記使用位置から前記退避位置へ向かう方向の端部には、前記前進用カムフォロアを形成するピンと、前記後退用カムフォロアを形成するピンとのうちいずれか一方のピンを選択的に押圧して前記使用位置に位置付けるアクチュエータが接続されていることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。 - 請求項1または請求項2記載の多気筒エンジンの動弁装置において、
前記ロッカーシャフトは、円筒によって形成されて気筒毎に設けられるとともに、前記シリンダヘッドに軸線方向へ移動自在に支持され、
前記ロッカーアームは、前記ロッカーシャフトに対する前記軸線方向への移動が規制されて前記ロッカーシャフトと共に軸線方向へ一体に移動する状態で前記ロッカーシャフトに揺動自在に支持され、
前記各スライダは、前記カムシャフト本体における前進用カムおよび後退用カムが設けられた部分と対向するとともに前記前進用カムフォロアおよび後退用カムフォロアを支持するスライド部と、このスライド部から突出したアーム部とを備え、
前記気筒毎の連結機構は、前記スライダのアーム部と前記ロッカーシャフトとを気筒毎に連結する気筒毎の連結部材と、この連結部材が結合された前記ロッカーシャフトとによって構成され、
前記気筒毎の連結部材は、気筒毎のロッカーシャフトのうち、前記スライダのアーム部との間に他の気筒用のロッカーシャフトが位置するロッカーシャフトに対しては、前記他のロッカーシャフトの中空部内を通して結合されていることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。 - 請求項3記載の多気筒エンジンの動弁装置において、
前記他のロッカーシャフトの中空部内を通される前記連結部材と、前記他のロッカーシャフトを前記スライダのアーム部に連結する連結部材とは、それぞれ断面半円状の棒体によって形成されているとともに、互いに重ねられて断面円形の状態で前記他のロッカーシャフトの中空部内に通されていることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。 - 請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の多気筒エンジンの動弁装置において、
前記シリンダヘッドは4気筒エンジンのものであり、
前記吸気弁または前記排気弁は1気筒当たり2個設けられ、
前記第1の弁駆動用カムおよび前記第2の弁駆動用カムは、1本のカムシャフト本体に4気筒分設けられ、
前記前進用カムと後退用カムは、前記カムシャフト本体の軸線方向の中央部に設けられ、
前記気筒毎に形成された4個のスライダは、それぞれ前記カムシャフト本体の外周面に近接した状態で対向する凹曲面を有し、かつカムシャフト本体の回転方向の両端が他のスライダと対向していることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。 - 請求項2記載の多気筒エンジンの動弁装置において、
前記係合部材は、前記スライダと前記ピンとのうちいずれか一方の部材に支持されたスナップリングによって構成され、
前記スナップリングは、前記スライダと前記ピンとのうち他方の部材に形成された環状溝に係合可能な形状に形成されていることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。 - 請求項2記載の多気筒エンジンの動弁装置において、
前記係合部材は、前記スライダに保持されるとともにばね部材によって前記ピンに向けて付勢されたボールによって構成され、
前記ピンには、前記ボールが係合する環状溝が形成されていることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
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