(57)【要約】【課題】インナーリフターの押圧面にカムから過大な面圧が加わることを防止し、インナーリフターおよびカムの健全性を保つ。【解決手段】第１のカム１５と第２のカム１６が設けられるカム軸１１の軸方向視で、バルブリフター１８を構成するインナーリフター２１の押圧面２１ａとアウターリフター２２の押圧面２２ａを、それぞれ第１のカム１５と第２のカム１６に向かって凸となる曲面に形成し、インナーリフター２１の押圧面２１ａの曲率半径Ｒｂをアウターリフター２２の押圧面２２ａの曲率半径Ｒａよりも小さくしたことを特徴とする。【選択図】図２
2010038094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のカムに押圧される略円柱形状のインナーリフターと、前記インナーリフターの周囲を相対摺動自在に囲む略円筒形状に形成されて第２のカムに押圧されるアウターリフターと、前記インナーリフターおよび前記アウターリフターの間を結合および分離する結合部材とを備えたバルブリフト量可変型直打式バルブリフターにおいて、
前記第１のカムと前記第２のカムが設けられるカム軸の軸方向視で、前記インナーリフターの押圧面と前記アウターリフターの押圧面を、それぞれ前記第１のカムと前記第２のカムに向かって凸となる曲面に形成し、前記インナーリフターの押圧面の曲率半径を前記アウターリフターの押圧面の曲率半径よりも小さくしたことを特徴とするバルブリフト量可変型直打式バルブリフター。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブリフト量可変型直打式バルブリフターを用いて、前記バルブを吸気バルブとし、前記カム軸の軸方向視で、前記第１のカムのカムプロフィールとバルブリフト量を前記第２のカムよりも小さく形成したことを特徴とする直打式動弁装置。
【請求項３】
前記第２のカムをオットーサイクル用カムとし、前記第１のカムを、前記吸気バルブを前記オットーサイクル用カムよりも遅いタイミングで閉弁させる遅閉じミラーサイクル用カムとしたことを特徴とする請求項２に記載の直打式動弁装置。
【請求項４】
前記第１のカムをオットーサイクル用カムとし、前記第２のカムを、前記吸気バルブを前記オットーサイクル用カムよりも遅いタイミングで閉弁させる遅閉じミラーサイクル用カムとしたことを特徴とする請求項２に記載の直打式動弁装置。
【請求項５】
前記オットーサイクル用カムと前記ミラーサイクル用カムの切替時に、前記オットーサイクル用カムと前記ミラーサイクル用カムとの間の位相差を、前記カム軸の回転を進角および遅角させることにより補正して前記吸気バルブの開弁時期を決めるようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の直打式動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムとバルブの間に配置される直打式バルブリフターに係り、詳しくは異なるカムプロフィールを持つ２種類のカムを選択可能にしてバルブを開閉させ、エンジンの全回転域において最適な出力特性を得るためのバルブリフト量可変型直打式バルブリフターおよびこれを用いた直打式動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からこの種のものとしては、例えば特許文献１に開示されているように、ロッカーアームを用いずにカムとバルブとの間にバルブリフターを介してカムでバルブを軸方向に直接押圧して開弁させるようにした直打式動弁装置がある。この特許文献１の直打式動弁装置ではバルブリフト量可変型直打式のバルブリフターが用いられている。
【０００３】
このバルブリフターは、略円柱形状のインナーリフターと、このインナーリフターの周囲を相対摺動自在に囲む略円筒形状に形成されたアウターリフターと、これらインナーリフターおよびアウターリフターの間を結合又は分離するピン形状の結合部材とを備えている。
【０００４】
一方、カム軸には、第１のカムと、この第１のカムの両側に位置する一対の第２のカムとが形成され、第１のカムがインナーリフターを押圧し、第２のカムがアウターリフターを押圧するようにバルブリフターに対して位置付けられている。
【０００５】
油圧等により結合部材をスライドさせてインナーリフターとアウターリフターとの間を分離させた時には第１のカムによりバルブが開閉され、結合部材によりインナーリフターとアウターリフターとを一体に結合させた時には第２のカムによりバルブが開閉される。
【０００６】
第１のカムと第２のカムはそれぞれカムプロフィールが異なるため、結合部材のスライド操作により、これら２種類のカムを任意に選定し、走行条件に応じたエンジン特性を得ることができる。
【０００７】
近年では、環境保全および燃費向上の要求により、燃焼効率を最大限に向上させるためにエンジンの圧縮比が高められる傾向があるが、圧縮比を高めると低速走行時にノッキングが発生する懸念がある。このため、第１のカム又は第２のカムのどちらか一方をオットーサイクル用カムとし、他方をミラーサイクル用カムとして、高速走行時にはオットーサイクル用カムを選択して燃焼効率を向上させる一方、低速走行時にはミラーサイクル用カムを選択して吸気行程における吸気バルブの閉弁タイミングをオットーサイクル用カムよりも進ませるか遅らせることにより、実質的な圧縮比を低下させてノッキングを防止したエンジンがある。
【０００８】
このようなエンジンのバルブリフターは、そのアウターリフターの押圧面とインナーリフターの押圧面の面形状が、平坦面であるか、又はカム軸の軸方向視で第１のカムと第２のカムに向かって緩やかに凸となる曲面に形成され、アウターリフターの押圧面とインナーリフターの押圧面の曲率半径がほぼ同じに設定されていた。
【特許文献１】特開平０６−０１７６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のようにアウターリフターの押圧面とインナーリフターの押圧面の曲率半径がほぼ同じであったため、例えばインナーリフターを押圧する第１のカムをバルブリフト量が６ｍｍ程度以上の中〜高リフトカムとした場合には、第１のカムがインナーリフターの押圧面に接触し始める部分、即ち接触線が押圧面の端部付近となり、この位置では第１のカムのカム幅が押圧面（接触線）の幅を超えているため、第１のカムが押圧面に接触し始める部分（接触線）の面圧が高くなり、インナーリフターが傷付いたり局所的に摩耗する虞があった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するべくなされたものであり、インナーリフターとアウターリフターとを備えたバルブリフト量可変型直打式バルブリフターにおいて、インナーリフターの押圧面にカムから過大な面圧が加わることを防止し、インナーリフターおよびカムの健全性を保つとともに、エンジン性能を向上させることのできるバルブリフト量可変型直打式バルブリフターおよびこれを用いた直打式動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、第１のカムに押圧される略円柱形状のインナーリフターと、前記インナーリフターの周囲を相対摺動自在に囲む略円筒形状に形成されて第２のカムに押圧されるアウターリフターと、前記インナーリフターおよび前記アウターリフターの間を結合および分離する結合部材とを備えたバルブリフト量可変型直打式バルブリフターにおいて、前記第１のカムと前記第２のカムが設けられるカム軸の軸方向視で、前記インナーリフターの押圧面と前記アウターリフターの押圧面を、それぞれ前記第１のカムと前記第２のカムに向かって凸となる曲面に形成し、前記インナーリフターの押圧面の曲率半径を前記アウターリフターの押圧面の曲率半径よりも小さくしたバルブリフト量可変型直打式バルブリフターとしたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバルブリフト量可変型直打式バルブリフターを用いて、前記バルブを吸気バルブとし、前記カム軸の軸方向視で、前記第１のカムのカムプロフィールとバルブリフト量を前記第２のカムよりも小さく形成した直打式動弁装置としたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加え、前記第２のカムをオットーサイクル用カムとし、前記第１のカムを、前記吸気バルブを前記オットーサイクル用カムよりも遅いタイミングで閉弁させる遅閉じミラーサイクル用カムとした直打式動弁装置としたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加え、前記第１のカムをオットーサイクル用カムとし、前記第２のカムを、前記吸気バルブを前記オットーサイクル用カムよりも遅いタイミングで閉弁させる遅閉じミラーサイクル用カムとした直打式動弁装置としたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の構成に加え、前記オットーサイクル用カムと前記ミラーサイクル用カムの切替時に、前記オットーサイクル用カムと前記ミラーサイクル用カムとの間の位相差を、前記カム軸の回転を進角および遅角させることにより補正して前記吸気バルブの開弁時期を決めるようにした直打式動弁装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、インナーリフターを押圧する第１のカムをバルブリフト量が例えば６ｍｍ程度以上の中〜高リフトカムとした場合でも、インナーリフターの押圧面に過大な面圧が加わることを防止することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、第２のカムが選択されてアウターリフターが押圧されている時に、第１のカムがインナーリフターに干渉することを防止し、吸入空気量を増大させてエンジン性能を向上させることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、ミラーサイクル運転時における吸気流速を速くして燃焼速度、即ち燃焼効率を向上させてエンジン性能を向上させることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、ミラーサイクル運転時における吸気量を増大させてエンジン性能を向上させることができる。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、オットーサイクル用カムとミラーサイクル用カムの切替時に、両カム間の位相差の影響を受けることなく最適なタイミングで吸気バルブを開閉させ、エンジン性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図１３に基づいて説明する。
［発明の実施の形態１］
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態１に係るバルブリフト量可変型直打式バルブリフターを備えた直打式動弁装置の側面図である。
【００２３】
この直打式動弁装置１は、エンジンの吸気バルブ２を所定のタイミングで開閉させるものである。吸気バルブ２は軸状のバルブステム２ａと傘状の弁体２ｂとを有し、バルブステム２ａが図示しないシリンダーヘッドに圧入されたバルブガイド３の内径部に摺動自在に挿入され、内外２重のバルブスプリング４，５とバルブリテーナー６と楔状の一対のバルブコッター７とにより、弁体２ｂが吸気ポート（非図示）の出口に圧入されたバルブシート８に密着して吸気ポートを閉塞するように常時付勢されている。なお、部材９は燃焼室へのオイル流入を防ぐためにバルブガイド３上端部に冠着されたバルブステムシールである。
【００２４】
吸気バルブ２の上方にはカム軸１１が軸支され、その一端に設けられたドリブンスプロケット１２にタイミングチェーン（非図示）が巻装され、カム軸１１はエンジンのクランク軸の二分の一の回転速度で駆動される。また、ドリブンスプロケット１２の位置に対してカム軸１１の角度を所定の範囲内で進角あるいは遅角させることのできる公知のカム角度調整装置１３が設けられている。
【００２５】
カム軸１１には第１のカム１５と第２のカム１６が形成されている。第１のカム１５は１本の吸気バルブ２につき１つ設けられ、その両側に隣接して一対の第２のカム１６が配置されている。ここでは、図２(a),(b)に示すように、カム軸１１の軸方向視で、第１のカム１５のカムプロフィール（外形輪郭）とバルブリフト量が第２のカム１６よりも小さく設定されている。無論、第１のカム１５のベース円直径ｒ１は第２のカム１６のベース円直径ｒ２よりも小さい（図２(a)参照）。
【００２６】
バルブリフター１８は、第１のカム１５および第２のカム１６と、吸気バルブ２のバルブステム２ａ上端との間に介装され、図３〜図５にも示すように、吸気バルブ２の位置に整合してシリンダーヘッドに形成されたバルブリフター挿入穴１９に密に、かつ摺動自在に挿入され、第１のカム１５に押圧されるインナーリフター２１と、第２のカム１６に押圧されるアウターリフター２２と、結合部材２３，２４と、リターンスプリング２５とを備えて構成されている。
【００２７】
インナーリフター２１は略円柱形状であり、その下面に形成されたバルブ当接用凹部２６（図３参照）と吸気バルブ２のバルブステム２ａ上端との間にカップ状のシム２７が介装される。また、インナーリフター２１の上端に近い部分には、バルブステム２ａの軸方向に直交する（カム軸１１の軸方向に平行する）貫通孔状のインナー摺動孔２８が形成され、インナーリフター２１の下端には鍔状のスプリングストッパー２９が固着されている。
【００２８】
一方、アウターリフター２２は、インナーリフター２１の周囲を囲む略円筒形状に形成され、その中心に形成されたインナーリフター挿入孔３１にインナーリフター２１が密に、かつ上下に相対摺動自在に挿入される。アウターリフター２２の上端に近い部分には、バルブステム２ａの軸方向に直交する貫通孔状のアウター摺動孔３２，３３が形成されている。アウター摺動孔３２の外側開口部はキャップ３４により閉塞され、アウター摺動孔３３の外側開口部にはリングストッパー３５が圧入される。
【００２９】
また、アウター摺動孔３２，３３の下には下側に向かって開口する円筒状のスプリング室３６が形成され、このスプリング室３６の内周面にはインナーカバー３７が固着されている。
【００３０】
アウターリフター２２はインナーリフター２１に対して、図３に示すようにそのインナーリフター挿入孔３１にインナーリフター２１がほぼ全長に亘って挿入された結合位置２２ａと、図４に示すようにインナーリフター２１に対して下方に下がった分離位置２２ｂとの間を相対摺動できる。そして、インナーリフター２１に固定されたスプリングストッパー２９とアウターリフター２２のスプリング室３６上面との間に弾装されたリターンスプリング２５の付勢力により、アウターリフター２２はインナーリフター２１に対して上方、即ち結合位置２２ａとなる方向に常時付勢される。
【００３１】
アウターリフター２２が結合位置２２ａにある時（図３の状態）には、アウター摺動孔３２，３３の間にインナーリフター２１のインナー摺動孔２８が一直線に連なる形で同軸上に配列される。インナー摺動孔２８の内径はアウター摺動孔３２，３３よりも大きく、その両端に短い円筒状のカラー４１，４２が圧入固定されている。カラー４１，４２の内径はアウター摺動孔３２，３３の内径と同じである。
【００３２】
アウターリフター２２の下部外周面にはオイル受給孔４３が穿設され、このオイル受給孔４３は、バルブリフター１８がバルブリフター挿入穴１９内を上方に摺動した時に、バルブリフター挿入穴１９の内周面に開口するように斜めに形成されたリフターオイル通路４４に整合する。また、アウターリフター２２の外周壁面とインナーカバー３７との間には、オイル受給孔４３とアウター摺動孔３３のリングストッパー３５圧入側の端部との間を連通させる連通オイル通路４５が形成されている。
【００３３】
他方、結合部材２３，２４は、長短２個の円柱形状の部材であり、これら結合部材２３，２４の各々の外径はインナー摺動孔２８のカラー４１，４２の内径部およびアウター摺動孔３２，３３の内径部に対して遊びが無く密に、しかし軸方向にスムーズに摺動可能な寸法に仕上げられている。結合部材２３の長さはインナーリフター２１の直径と同じであり、結合部材２４の長さはアウター摺動孔３３の長さよりも短く設定されている。
【００３４】
結合部材２３の中間部には鍔状に突出するフランジストッパー２３ａが形成され、このフランジストッパー２３ａとカラー４１との間にセットスプリング４７が弾装され、これにより結合部材２３はカラー４２側に向かって常時付勢される。また、結合部材２４とリングストッパー３５との間に補助スプリング４８が弾装されている。補助スプリング４８の付勢力はセットスプリング４７の付勢力よりも小さく設定されている。
【００３５】
図４に示すように、セットスプリング４７の付勢力により結合部材２３のフランジストッパー２３ａがカラー４２に当接すると、結合部材２３がその全長に亘って完全にインナー摺動孔２８の内部に収容される。その時、結合部材２４は結合部材２３に押圧されて補助スプリング４８を押し縮めてアウター摺動孔３３の内部に収容される。この図４の状態ではインナーリフター２１とアウターリフター２２の間が分離されており、アウターリフター２２はインナーリフター２１に対して上下に相対摺動自在であり、結合位置２２ａと分離位置２２ｂのいずれにも移動することができる。
【００３６】
また、図示しないオイルポンプと制御装置とによりリフターオイル通路４４に油圧が供給されると、アウターリフター２２のオイル受給孔４３とリフターオイル通路４４の位置が合致した時に、リフターオイル通路４４の油圧がオイル受給孔４３と連通オイル通路４５とを経て結合部材２４とリングストッパー３５との間の部屋に伝播し、この油圧が結合部材２４の端面を押圧する。これにより、結合部材２３，２４がアウター摺動孔３２側にスライドし、図３に示すように結合部材２３，２４がそれぞれインナーリフター２１とアウターリフター２２の境目に掛け渡される。
【００３７】
この状態では、インナーリフター２１とアウターリフター２２の間が結合され、アウターリフター２２はインナーリフター２１に対して相対移動ができなくなる（結合位置２２ａとなる）。この結合状態においては、インナーリフター２１の頂面（押圧面２１ａ）がアウターリフター２２の頂面（押圧面２２ａ）よりも少し突出する。その突出量は第１のカム１５のベース円直径ｒ１と第２のカム１６のベース円直径ｒ２との差よりも若干大きい。
【００３８】
そして、このような結合部材２３，２４の移動操作によってインナーリフター２１とアウターリフター２２の間が結合された時には第２のカム１６のカムプロフィールにより吸気バルブ２が開弁され、インナーリフター２１とアウターリフター２２との間が分離された時には第１のカム１５のカムプロフィールにより吸気バルブ２が開弁される。
【００３９】
つまり、図３と図５(a)に示すように、結合部材２３，２４によりインナーリフター２１とアウターリフター２２の間が結合され、アウターリフター２２がインナーリフター２１に対して結合位置２２ａにセットされた時には、バルブリフター１８は第１のカム１５又は第２のカム１６のどちらに押圧されても吸気バルブ２を開弁させることができるが、ここでは第２のカム１６の方が第１のカム１５よりもリフト量が大きいため、図５(b)および図６、図７(a)に示すように第２のカム１６によりアウターリフター２２が押圧される。このため、吸気バルブ２の開弁量は第２のカム１６のリフト量に準じた開弁量Ａ（高リフト）となる。なお、アウターリフター２２に結合しているインナーリフター２１も押し下げられるため、第１のカム１５とインナーリフター２１との間には空隙が発生する。
【００４０】
また、図１と図４および図５(c)に示すように、インナーリフター２１とアウターリフター２２の間が分離された時には、インナーリフター２１が第１のカム１５に、アウターリフター２２が第２のカム１６に、それぞれ独立的に押圧される。第２のカム１６は第１のカム１５よりもリフト量が大きいため、アウターリフター２２の方がインナーリフター２１よりも深く押圧される。しかし、アウターリフター２２はインナーリフター２１に対して分離されているため、アウターリフター２２はリターンスプリング２５を押し縮めてインナーリフター２１よりも下方に下がった分離位置２２ｂに摺動するだけであり、よってアウターリフター２２が吸気バルブ２を開弁させることはできず、吸気バルブ２はインナーリフター２１によって開弁される。このため、吸気バルブ２の開弁量は第１のカム１５のリフト量に準じた開弁量Ｂ（低〜中リフト）となる。
【００４１】
このように、結合部材２３，２４をスライド操作することにより、第１のカム１５と第２のカム１６を任意に選定し、走行条件に応じたエンジン特性を得ることができる。
【００４２】
この直打式動弁装置１では、図２(a)に示すように、カム軸１１の軸方向視で、インナーリフター２１の押圧面２１ａとアウターリフター２２の押圧面２２ａが、それぞれ第１のカム１５と第２のカム１６に向かって凸となる曲面に形成されている。そして、インナーリフター２１の押圧面２１ａの曲率半径Ｒｂと、アウターリフター２２の押圧面２２ａの曲率半径Ｒａとの関係が、Ｒａ＞Ｒｂとされている。
【００４３】
このため、例えば第１のカム１５をバルブリフト量６ｍｍ程度以上の中〜高リフトカムとした場合においても、図２(a),(b)に示すように、インナーリフター２１の押圧面２１ａにおいて第１のカム１５が接触し始める接触線Ｔ１と、第１のカム１５が離れ始める離脱線Ｔ２との間の間隔Ｗａを、従来のようにＲａ＝Ｒｂ又はＲａ＜Ｒｂであった場合における仮想接触線Ｔ３と仮想離脱線Ｔ４との間の間隔Ｗｂに比べて著しく狭めることができる。
【００４４】
その結果、インナーリフター２１の押圧面２１ａに第１のカム１５が接触する四角い接触面Ｓａの範囲を押圧面２１ａの円形輪郭から食み出させないようにすることができ、これにより押圧面２１ａにおける接触線Ｔ１および離脱線Ｔ２の付近に第１のカム１５から過大な面圧が加わることを防止し、インナーリフター２１および第１のカム１５の健全性を良好に保つことができる。
【００４５】
因みに、第２のカム１６が選択されてアウターリフター２２が押圧されている場合には、図７(a),(b)に示すように、アウターリフター２２の押圧面２２ａに第２のカム１６が接触する四角い２つの接触面Ｓｂの範囲が押圧面２２ａから食み出さないようにされる。なお、この直打式動弁装置１では、第１のカム１５のカムプロフィール（外形輪郭）およびバルブリフト量が、第２のカム１６のそれよりも小さく設定されているため、第２のカム１６がアウターリフター２２を押圧している時に第１のカム１５がインナーリフター２１に干渉することを防止でき、これにより吸入空気量を増大させてエンジン性能を向上させることができる。
【００４６】
ところで、この直打式動弁装置１では、第２のカム１６がオットーサイクル用カムとされ、第１のカム１５が、第２のカム１６（オットーサイクル用カム）よりも遅いタイミングで吸気バルブ２を閉弁させる遅閉じミラーサイクル用カムとされている。こうすることにより、第１のカム１５によるミラーサイクル運転時における吸気バルブ２の開弁量を小さくし、吸気流速を速くして燃焼速度、即ち燃焼効率を向上させ、エンジン性能を向上させることができる。
【００４７】
第１のカム１５（ミラーサイクル用カム）と第２のカム１６（オットーサイクル用カム）との切替時には、前述したバルブリフター１８の結合部材２３，２４の移動操作を行うと同時に、カム軸１１に設けられたカム角度調整装置１３により、以下に述べるようにカム軸１１の回転を進角又は遅角させて第１のカム１５と第２のカム１６との間の位相差が補正され、吸気バルブ２の開弁時期が決定される。
【００４８】
つまり、図２(a)に示すように、ミラーサイクル用カムである第１のカム１５がインナーリフター２１を最大に押し下げるのは最大リフト点Ｌ１から最大リフト点Ｌ２までの区間であり、最大リフト点Ｌ１においてインナーリフター２１が押し下げ始められる。一方、オットーサイクル用カムである第２のカム１６がアウターリフター２２を最大に押し下げるのは最大リフト点Ｌ３である。前述したように、第１のカム１５のカムプロフィールとバルブリフト量が第２のカム１６のカムプロフィールよりも小さい（内側にある）ため、両方のカム１５，１６の形状的には上記最大リフト点Ｌ１とＬ２の中間付近に最大リフト点Ｌ３が位置することになり、その結果第１のカム１５の最大リフト点Ｌ１が第２のカム１６の最大リフト点Ｌ３よりも角度α分だけ進角した場所に位置し、この角度αが第１のカム１５と第２のカム１６との間の位相差となる。この位相差を補正しないと、第１のカム１５が第２のカム１６よりも角度α分だけ先にバルブリフター１８を押圧し始めてしまい、吸気行程の開始タイミングが早まる方向にずれてしまう。
【００４９】
そこで、第１のカム１５から第２のカム１６に切り替える時にはカム角度調整装置１３によりカム軸１１の位相を角度α分だけ遅角させる。図８の線図に示す線Ｃは上記遅角補正前の第１のカム１５のバルブリフトカーブ、線Ｃ´は遅角補正後の第１のカム１５のバルブリフトカーブ、線Ｄは第２のカム１６のバルブリフトカーブである。遅角補正後の第１のカム１５のバルブリフトカーブＣ´では、その最大リフト点Ｌ１´の角度位相が、遅角補正前のバルブリフトカーブＣにおける最大リフト点Ｌ１に対して角度αだけ遅角補正されており、第２のカム１６の最大リフト点Ｌ３と同じタイミングとなっている。
【００５０】
このようにすれば、第１のカム１５から第２のカム１６に切り替えた時に吸気行程の開始タイミングが早まる方向にずれることがない。逆に、第２のカム１６から第１のカム１５に切り替える時にはカム軸１１の角度を角度α分だけ進角させ、吸気行程の開始タイミングが遅まる方向にずれることを防止する。こうして、第１のカム１５と第２のカム１６との間の位相差の影響を受けることなく最適なタイミングで吸気バルブ２を開閉させ、エンジン性能を向上させることができる。
［発明の実施の形態２］
【００５１】
図９〜図１２は、本発明の実施の形態２に係る直打式動弁装置を示している。この直打式動弁装置５０において、第１のカム５１と第２のカム５２以外の構成部分は、実施の形態１に示した直打式動弁装置１と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
この直打式動弁装置５０のカム軸１１には、１本の吸気バルブ２につき１つの第１のカム５１と、その両側に隣接する一対の第２のカム５２が形成されている。図１０(a),(b)に示すように、カム軸１１の軸方向視で、第１のカム５１のカムプロフィール（外形輪郭）とバルブリフト量が第２のカム５２のリフト量よりも小さく設定されている。第１のカム５１はオットーサイクル用カムとされ、第２のカム５２は遅閉じミラーサイクル用カムとされている。こうすれば、第２のカム５２の方がバルブリフト量が大きいことから、ミラーサイクル運転時における吸気量を増大させてエンジン性能を向上させることができる。
【００５３】
図９に示すように、バルブリフター１８のインナーリフター２１とアウターリフター２２が結合されると、バルブリフター１８は第１のカム５１よりもリフト量が大きい第２のカム５２に押圧され、吸気バルブ２の開弁量が第２のカム５２のリフト量に準じた開弁量Ｅ（高リフト）となり、ミラーサイクル運転がなされる。
【００５４】
また、図１１に示すように、インナーリフター２１とアウターリフター２２が分離されると、図１２(a),(b)に示もすように、インナーリフター２１が第１のカム５１に、アウターリフター２２が第２のカム５２に、それぞれ独立的に押圧され、吸気バルブ２を直接押圧することのできるインナーリフター２１によって吸気バルブ２が開弁され、その開弁量は第１のカム５１のリフト量に準じた開弁量Ｆ（中リフト）となり、オットーサイクル運転がなされる。
【００５５】
この直打式動弁装置５０でも、図１２(a)に示すように、カム軸１１の軸方向視で、インナーリフター２１の押圧面２１ａとアウターリフター２２の押圧面２２ａが、それぞれ第１のカム５１と第２のカム５２に向かって凸となる曲面に形成されている。そして、インナーリフター２１の押圧面２１ａの曲率半径Ｒｂと、アウターリフター２２の押圧面２２ａの曲率半径Ｒａとの関係が、Ｒａ＞Ｒｂとされている。
【００５６】
このため、例えば第１のカム５１をバルブリフト量６ｍｍ程度以上の中〜高リフトカムとしても、図１２(a),(b)に示すように、インナーリフター２１の押圧面２１ａにおいて第１のカム５１が接触し始める接触線Ｔ５と、第１のカム５１が離れ始める離脱線Ｔ６との間の間隔Ｗｃを狭くし、インナーリフター２１の押圧面２１ａに第１のカム５１が接触する四角い接触面Ｓｃの範囲を押圧面２１ａの円形輪郭から食み出させないようにして、第１のカム５１から過大な面圧が加わることによるインナーリフター２１および第１のカム５１の損傷を防止することができる。なお、第２のカム５２がアウターリフター２２の押圧面２２ａを押圧する際の接触面Ｓｄは図１０(b)のようになる。
【００５７】
図１２(a)に示すように、この直打式動弁装置５０では、オットーサイクル用カムである第１のカム５１がインナーリフター２１を最大に押し下げるのは最大リフト点Ｌ４であり、ミラーサイクル用カムである第２のカム５２がアウターリフター２２を最大に押し下げるのは最大リフト点Ｌ５から最大リフト点Ｌ６までの区間である。そして、第１のカム５１の最大リフト点Ｌ４と、第２のカム５２の最大リフト点Ｌ５とがカム軸１１上の同じ角度に設けられている。
【００５８】
このため、図１３の線図に示すように、第１のカム５１のバルブリフトカーブＧにおける最大リフト点Ｌ４と、第２のカム５２のバルブリフトカーブＨおける最大リフト点Ｌ５との間に位相差が無く、よって第１のカム５１と第２のカム５２との相互切替時にカム角度調整装置１３によりカム軸１１の位相を補正する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るバルブリフト量可変型直打式バルブリフターを備えた直打式動弁装置の側面図である。
【図２】(a)は同実施の形態１に係る図１のIIa矢視図であり、(b)は(a)のIIb矢視図である。
【図３】同実施の形態１に係る図１のより詳細な縦断面図であり、アウターリフターが結合位置にある状態を示す図である。
【図４】同実施の形態１に係る図１のより詳細な縦断面図であり、アウターリフターが分離位置にある状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る直打式動弁装置の作動を示し、(a)はバルブリフターがカムに押圧されていない状態を示す図であり、(b)はバルブリフターが第２のカムに押圧された状態を示す図であり、(c)はバルブリフターが第１のカムに押圧された状態を示す図である。
【図６】同実施の形態１に係る直打式動弁装置の側面図であり、バルブリフターが第２のカムに押圧された状態を示す図である。
【図７】(a)は同実施の形態１に係る図６のVIIa矢視図であり、(b)は(a)のVIIb矢視図である。
【図８】同実施の形態１に係る直打式動弁装置のバルブリフトカーブを示す線図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る直打式動弁装置の側面図である。
【図１０】(a)は同実施の形態２に係る図９のXa矢視図であり、(b)は(a)のXb矢視図である。
【図１１】同実施の形態２に係る直打式動弁装置の側面図であり、バルブリフターが第１のカムに押圧された状態を示す図である。
【図１２】(a)は同実施の形態２に係る図１１のXIIa矢視図であり、(b)は(a)のXIIb矢視図である。
【図１３】同実施の形態２に係る直打式動弁装置のバルブリフトカーブを示す線図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  直打式動弁装置
２  吸気バルブ
１１  カム軸
１２  ドリブンスプロケット
１３  カム角度調整装置
１５  第１のカム
１６  第２のカム
１８  バルブリフター
２１  インナーリフター
２１ａ  インナーリフターの押圧面
２２  アウターリフター
２２ｂ  アウターリフターの押圧面
２３，２４  結合部材
Ｒｂ  インナーリフターの押圧面の曲率半径
Ｒａ  アウターリフターの押圧面の曲率半径
【図１】
2010038094.tif 000003
【図２】
2010038094.tif 000004
【図３】
2010038094.tif 000005
【図４】
2010038094.tif 000006
【図５】
2010038094.tif 000007
【図６】
2010038094.tif 000008
【図７】
2010038094.tif 000009
【図８】
2010038094.tif 000010
【図９】
2010038094.tif 000011
【図１０】
2010038094.tif 000012
【図１１】
2010038094.tif 000013
【図１２】
2010038094.tif 000014
【図１３】
2010038094.tif 000015