(57)【要約】【課題】カム軸に備えたカムと開閉弁の開閉を行うための揺動カムとの摺動抵抗をより小さくすることのできる可変動弁装置を提供する。【解決手段】エンジンに備えた開閉弁５のリフト量，開閉タイミングを調整するための可変動弁装置であって、回転自在なカム軸１９に備えられたカム２１によって揺動される揺動レバー２９と、この揺動レバー２９の揺動により揺動される揺動カム２７を揺動自在に支持した揺動カム支持部材２３と、前記揺動カム２７の揺動によって開閉される前記開閉弁５とを備えてなり、前記揺動レバー２９と前記揺動カム２７は互いに摺接面において摺接してあり、かつ前記揺動レバー２９と揺動カム２７との摺接部においては両方の回動方向が同方向である。そして、前記揺動カム支持部材２３は、前記開閉弁５の移動方向に対してほぼ直交する方向へ位置調節自在である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに備えた開閉弁のリフト量，開閉タイミングを調整するための可変動弁装置であって、回転自在なカム軸に備えられたカムによって揺動される揺動レバーと、この揺動レバーの揺動により揺動される揺動カムと、前記揺動カムの揺動によって開閉される前記開閉弁とを備えてなり、前記揺動レバーと前記揺動カムは互いに摺接面において摺接してあり、かつ前記揺動レバーと揺動カムとの摺接部においては両方の回動方向が同方向であることを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
エンジンに備えた開閉弁のリフト量，開閉タイミングを調整するための可変動弁装置であって、回転自在なカム軸に備えられたカムによって揺動される揺動カムと、前記揺動カムの揺動によって開閉される前記開閉弁とを備えてなり、前記カムと前記揺動カムは互いに摺接面において摺接してあり、かつ前記カムと揺動カムとの摺接部においては両方の回動方向が同方向であることを特徴とする可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の可変動弁装置において、前記揺動カム支持部材は、前記開閉弁の移動方向に対してほぼ直交する方向へ位置調節自在であることを特徴とする可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに備えた吸気弁，排気弁の開閉タイミング及びバルブリフト量を調整可能な可変動弁装置に係り、さらに詳細には、吸気弁，排気弁の開閉を行う揺動カムとカム軸に備えたカムとの摺動抵抗をより小さくすることのできる可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンに備えた吸気弁，排気弁の開閉を行う構成として、回転自在なカム軸に備えたカムによって上記吸気弁，排気弁に備えたバルブリフター（バルブタペット）を直接押圧作動する構成がある。また、その他に、前記吸気弁と排気弁の開閉時期とリフト量を調整可能な構成として、前記カムと前記各弁のバルブリフターとの間に、揺動カム又はロッカーアームを配置し、前記揺動カム又はロッカーアームの回動中心位置を調整する構成もある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６４−５３００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に記載の構成においては、カムを備えたカム軸の回転方向と、前記カムによって押圧されて回動するロッカーアームの軸心回りの回転方向は、例えば時計回り方向又は反時計回り方向に同一方向である。したがって、前記カムとロッカーアームとの接触位置での回動方向を見ると、互いに反対方向に回動する構成である。
【０００４】
したがって、上記構成においては、前記カムとロッカーアームとの接触面での摩擦抵抗が大きくなると、カムがロッカーアームを、当該ロッカーアームの回動中心側へ押圧する力が大きくなると共に分力による接触圧が大きくなり、摩耗が促進される傾向にある。また、前記摩擦抵抗が大きくなると、カム軸のトルクに悪影響を与えることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、エンジンに備えた開閉弁のリフト量，開閉タイミングを調整するための可変動弁装置であって、回転自在なカム軸に備えられたカムによって揺動される揺動レバーと、この揺動レバーの揺動により揺動される揺動カムと、前記揺動カムの揺動によって開閉される前記開閉弁とを備えてなり、前記揺動レバーと前記揺動カムは互いに摺接面において摺接してあり、かつ前記揺動レバーと揺動カムとの摺接部においては両方の回動方向が同方向であることを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明は、エンジンに備えた開閉弁のリフト量，開閉タイミングを調整するための可変動弁装置であって、回転自在なカム軸に備えられたカムによって揺動される揺動カムと、前記揺動カムの揺動によって開閉される前記開閉弁とを備えてなり、前記カムと前記揺動カムは互いに摺接面において摺接してあり、かつ前記カムと揺動カムとの摺接部においては両方の回動方向が同方向であることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は、上記可変動弁装置において、前記揺動カム支持部材は、前記開閉弁の移動方向に対してほぼ直交する方向へ位置調節自在であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸気弁，排気弁の開閉を行うための揺動カムとカム軸に備えたカムとの摺接部又は上記カムによって揺動される揺動レバーと揺動カムとの摺接部においては、互いに摺接した両方の回動方向が同方向であるから、前記カム又は揺動レバーの揺動カムとの摺接部は、揺動カムの自由端側へ摺動するものである。
【０００９】
したがって、前記カム又は揺動レバーと揺動カムとの摺接部における摩擦抵抗が大きくなった場合であっても、前記カム又は揺動レバーが揺動カムを、当該揺動カムの回動中心側へ押圧する作用が生じるようなことがなく、前述したごとき従来の問題を解消することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いた本発明の実施形態について説明するに、エンジンの構成や、カム軸の支持構造、カム軸を回転するための構成などは既に公知であるから、本発明に係る主要部の構成を概略的、概念的に図示して説明することとする。
【００１１】
また、良く知られているように、エンジンのシリンダヘッドには吸気孔、排気孔が設けられている。上記吸気孔には、吸気孔の開閉を行うための吸気弁が設けられており、排気孔には排気孔の開閉を行うための排気弁が設けられている。
【００１２】
なお、本明細書においては、以後、前記吸気孔及び排気孔を総称して「吸排気孔」と称し、また前記吸気弁及び排気弁を総称して「バルブ」又は「開閉弁」と称することとする。
【００１３】
さて、図１を参照するに、エンジン（図示省略）のシリンダヘッド１には吸排気孔３が備えられており、この吸排気孔３には、吸排気孔３の開閉を行うバルブ（開閉弁）５が備えられている。上記開閉弁（バルブ）５におけるステム７は、シリンダヘッド１に備えたステムガイド９に上下動自在に案内支持されており、このステム７の上端にはカップ状のバルブリフタ１１が備えられている。
【００１４】
そして、前記開閉弁５は、前記ステムガイド９に備えたスプリング座１３とバルブリフタ１１内に備えたスプリング座１５との間に弾装したバルブスプリング１７によって常に上方向へ、すなわち吸排気孔３を閉じる方向へ付勢されている。
【００１５】
なお、開閉弁５やシリンダヘッド１に対して前記開閉弁５を上下動自在に支持する構成は公知の構成でもよいので、開閉弁５及びその支持構成についてのより詳細な説明は省略する。
【００１６】
さらに、前記シリンダヘッド１には、カム軸１９が回転自在に備えられており、このカム軸１９には、前記開閉弁５の数に対応した複数のカム２１が備えられている。なお、上記カム軸１９を回転するための駆動系は周知であるから、前記カム軸１９を回転するための駆動系についての詳細の構成や作用等の説明は省略する。
【００１７】
前記開閉弁５の開閉時期（開閉動作時期）及び開閉弁５のリフト量を可変にしてバルブタイミングを調整するために、前記カム軸１９と前記開閉弁５との間には、バルブタイミング調整機構が設けられている。すなわち、前記シリンダヘッド１には、前記開閉弁５の開閉動作方向（移動方向）に対してほぼ直交する方向へ位置調節自在の揺動カム支持部材２３が設けられており、この揺動カム支持部材２３には、支持軸２５を介して揺動カム２７が揺動自在（回動自在）に支持されている。
【００１８】
前記揺動カム支持部材２３は、シリンダヘッド１の一部に適宜に備えたサーボモータなどのごとき適宜のアクチュエータ（図示省略）あるいはアクセルペダル等によって作動される作動機構（図示省略）によって移動され、位置調節が行われるものである。
【００１９】
前記揺動カム２７は、前記支持軸２５を中心として揺動（回動）されることによって前記開閉弁５を上下動するもので、この揺動カム２７には、前記バルブリフタ１１の上面に常に接触してバルブリフタ１１を押圧自在のカム状のバルブ押圧面２７Ａが備えられている。また、上記揺動カム２７には、前記カム２１又はカム２１と当該揺動カム２７との間に介在した揺動レバー２９によって押圧されるカム状の被押圧面２７Ｂが備えられており、揺動カム２７は、全体的構成としてベルクランク状に形成してある。
【００２０】
ところで、図１に示す状態において、前記揺動カム支持部材２３を移動して、前記支持軸２５の位置を変更した場合であっても、前記支持軸２５の軸心からバルブリフタ１１の上面までの寸法は一定に保持されるものである。
【００２１】
前記揺動レバー２９は、シリンダヘッド１の一部に支持軸３１を介して揺動（回動）自在に支持されたベルクランク状の構成であって、この揺動レバー２９の基端部には、前記カム２１に接触したカムフオロア３３が回転自在に設けられている。そして、前記揺動レバー２９の先端部に形成したカム状の押圧面２９Ａは、前記揺動カム２７の被押圧面２７Ｂに相対的に摺動自在に接触してある。
【００２２】
前記揺動レバー２９の前記押圧面２９Ａと前記揺動カム２７の被押圧面２７Ｂとの接触（当接）関係は、前記揺動レバー２９の押圧面２９Ａでもって揺動カム２７の被押圧面２７Ｂを押圧して揺動カム２７を回動すると、揺動カム２７に備えたバルブ押圧面２７Ａがバルブスプリング１７の付勢力に抗して開閉弁５を下降する（開作動する）関係にある。
【００２３】
そして、支持軸２５を中心とした揺動カム２７の回動方向（揺動方向）と、支持軸３１を中心とした揺動レバー２９の回動方向（揺動方向）は逆方向となるものである。すなわち一方が時計回り方向の回動である場合、他方の回動方向は反時計回り方向となるものであり、両方の接触部（摺接部）においての回動方向を見ると、両方の回動方向は同方向となるものである。換言すれば、前記摺接部においての両方の回動方向を矢印で示すと、例えば矢印の方向が両方共上向きとなって同方向となるものである。
【００２４】
以上のごとき構成において、カム軸１９が回転し、このカム軸１９に備えたカム２１によって揺動レバー２９を回動（揺動）すると、この揺動レバー２９の揺動が揺動カム２７に伝達されて、開閉弁５の開閉が行われるものである。ここで、揺動カム支持部材２３を移動して支持軸２５の位置を調節すると、前記揺動レバー２９における押圧面２９Ａと揺動カム２７における被押圧面２７Ｂとの接触位置（当接位置）が変化し、揺動カム２７のレバー比が変化することになる。したがって、開閉弁５のリフト量，開閉タイミングが調整されることとなるものである。
【００２５】
前記構成において、揺動レバー２９における押圧面２９Ａによって揺動カム２７の被押圧面２７Ｂを押圧して揺動カム２７を回動するとき、前記揺動レバー２９の押圧面２９Ａと揺動カム２７の被押圧面２７Ｂとの接触位置は、揺動カム２７の先端部（自由端）側へ次第に移動するものである。
【００２６】
したがって、前記揺動レバー２９の押圧面２９Ａと揺動カム２７の被押圧面２７Ｂとの摩擦抵抗が大きい場合であっても、揺動カム２７を支持軸２５側へ押圧するような分力を生じるようなことがないものである。換言すると、前記摩擦抵抗が大きくなると、分力の作用によって、前記揺動レバー２９の押圧面２９Ａから揺動カム２７の被押圧面２７Ｂが離れ勝ちとなるものであり、前記摩擦抵抗が大きくなることが抑制されるものである。
【００２７】
よって、前記摩擦抵抗が大きくなることに起因する摩耗やカム軸のトルクへの悪影響が抑制されるものであり、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。
【００２８】
図２は本発明に係る第２の実施形態を概念的、概略的に示すもので、前述した実施形態と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略することとする。
【００２９】
この第２の実施形態においては、吸気弁，排気弁それぞれに対応してカム軸１９及びカム２１をそれぞれ別個に設け、かつ前記揺動レバー２９を省略して、上記カム２１の接触によって前記揺動カム２７を直接揺動する構成である。そして、前記揺動カム２７は対称的に前記カム２１の外側に配置してある。
【００３０】
さらに、上記構成においては、前記カム軸１９は互いに反対方向に回転するものであって、前記カム２１と揺動カム２７との接触位置Ｐは、前記カム２１の回動中心と前記揺動カム２７の回動中心を結ぶ直線の位置よりも、前記カム２１が揺動カム２７を押圧して回動するときの回動方向に見て回動方向の下側に位置してある。
【００３１】
したがって、上記構成によれば、前述した実施形態と同様の効果を奏し得ると共に、揺動レバーを省略してあることにより、構成の簡略化を図ることができるものである。
【００３２】
図３は第３の実施形態を概念的，概略的に示すもので、前記第２の実施形態の変更形態に相当するものである。すなわち、この実施形態においては、各カム軸１９を同一方向に回転する構成とし、かつ前記各揺動カム２７を各カム２１の一側（図３においては右側）に配置した構成を示すものである。この第３の実施形態においても前述同様の効果を奏し得るものである。
【００３３】
図４は第４の実施形態を概念的，概略的に示すもので、一方の開閉弁５の開閉動作を行うための一方の揺動カム２７はカム２１に直接接触した構成してある。そして、他方の開閉弁５の開閉動作を行うための揺動カム２７とカム２１との間には、前記揺動レバー２９に準じた揺動レバー３５を揺動自在に設けた構成である。この構成においても前述した実施形態と同様の効果を奏し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る構成を概念的，概略的に示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る構成を概念的，概略的に示す説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る構成を概念的，概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    シリンダヘッド
３    吸排気孔
５    開閉弁（バルブ）
１１    バルブリフタ
１９    カム軸
２１    カム
２３    揺動カム支持部材
２５    支持軸
２７    揺動カム
２９    揺動レバー
３１    支持軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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