(57)【要約】【課題】４サイクルエンジンのバルブ作動特性の設定の自由度を向上させるとともに、バルブ駆動機構を簡素化でき、エンジンの軽量化ならびに製造性の向上を図ること。【解決手段】油圧制御弁３０は、カウンタウエイトの外周部に設けられ吸気用駆動カム１９の１回転により、少なくとも、入力側ピストン２２が入力側油圧室２１の容積を減少させる方向に押圧し始めてから元の位置に復帰するまでの１往復の期間は、入力側油路２４と出力側油路２５Ａとを圧力伝達可能に連通させる出力可能状態と、少なくとも、入力側ピストン２２の１往復の期間は、入力側油路２４と出力側油路２５Ａとを圧力伝達不能にさせる出力不能状態と、に吸気用駆動カム１９の１回転毎に交互に切り替えるように設定されている。【選択図】図７
2013130183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブスプリングによって閉弁方向に付勢されているバルブと、
シリンダヘッドに設けられた出力側油圧室と、
前記出力側油圧室内に往復運動自在に設けられ、前記バルブスプリングの付勢力に抗して前記バルブを開弁させる出力側ピストンと、
クランク軸に設けられたカウンタウエイトの上方に配置された入力側油圧室と、
前記入力側油圧室内に往復運動自在に設けられ作動油を介して前記出力側ピストンを駆動可能な入力側ピストンと、
前記カウンタウエイトの外周部に設けられ、クランク軸１回転につき前記入力側ピストンを１往復させる駆動カムと、
油圧制御弁と、
前記出力側油圧室と前記油圧制御弁とを接続する出力側油路と、
前記入力側油圧室と前記油圧制御弁とを接続する入力側油路と、
を備える油圧駆動系が設けられ、
前記油圧制御弁は、
前記駆動カムの１回転により、少なくとも、前記入力側ピストンが前記入力側油圧室の容積を減少させる方向に押圧し始めてから当該入力側ピストンが元の位置に復帰するまでの１往復の期間は、前記入力側油路と前記出力側油路とを圧力伝達可能に連通させる出力可能状態と、
少なくとも、前記入力側ピストンの１往復の期間は、前記入力側油路と前記出力側油路とを圧力伝達不能にさせる出力不能状態と、
に前記駆動カムの１回転毎に交互に切り替えることを特徴とする４サイクルエンジン。
【請求項２】
前記出力側油圧室および前記出力側ピストンは、一対の気筒における入口部または出口部の一方に配置される前記バルブのそれぞれに対応して設けられ、
前記油圧制御弁は、
前記一対の気筒における、一対の前記出力側油圧室にそれぞれ連通する互いに異なる前記出力側油路が接続され、
前記駆動カムの１回転分異なるタイミングで、それぞれの前記出力側油路を前記入力側油路に対して交互に圧力伝達可能に連通するように切り替えることを特徴とする請求項１に記載の４サイクルエンジン。
【請求項３】
前記クランク軸は、当該クランク軸の中心線が、シリンダボアの中心線と離れた位置に配置され、前記入力側油圧室は、前記カウンタウエイトに対向するクランク室側壁のうち、前記クランク軸の中心線が前記シリンダボアの中心線に対して離れる側の上方に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の４サイクルエンジン。
【請求項４】
前記気筒内に一対の前記バルブが配置され、
前記油圧制御弁は、前記バルブが配置される動弁室内に配置され、
前記シリンダボアの中心線を含み前記一対の気筒の列方向に延びる第１仮想平面と、前記シリンダボアの中心線を含み前記第１仮想平面に直交する第２仮想平面と、により前記気筒を４つの仮想分割領域に区画した場合に、それぞれの前記気筒に属する前記一対のバルブが前記第１仮想平面および前記第２仮想平面に対して非対称な領域に配置され、前記一対のバルブが配置されない前記仮想分割領域における前記シリンダボアの外側に前記入力側油路が配置される
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の４サイクルエンジン。
【請求項５】
前記シリンダボアの外側に前記入力側油路が配置された前記仮想分割領域に点火プラグが配置され、
前記点火プラグと、前記一対の気筒の列方向で当該点火プラグと隣り合う前記バルブとの間の空間部に前記入力側油路を配置したことを特徴とする請求項４に記載の４サイクルエンジン。
【請求項６】
前記一対の気筒の中心を結ぶ線の中心点を通り前記一対の気筒の列方向と直交する平面を第３仮想平面とした場合、当該第３仮想平面を挟む前記一対の気筒に属する前記バルブ同士がそれぞれ前記第３仮想平面に対して対称に配置され、
前記バルブのうち前記第３仮想平面から遠い２つの前記仮想分割領域に配置される前記バルブが吸気バルブであり、前記第３仮想平面に近い２つの前記仮想分割領域に配置される前記バルブが排気バルブであり、
前記排気バルブが開閉する２つの排気ポートの下流部分をシリンダヘッド内で合流させ、
前記入力側油路を前記第２仮想平面に対して前記排気ポートが配置される前記仮想分割領域と対称な前記仮想分割領域に配置したことを特徴とする請求項４に記載の４サイクルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧により吸排気バルブを駆動する４サイクルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４サイクルエンジンとしては、シリンダヘッドに設けられたカム軸と、このカム軸に設けられたカムで駆動されるポンピングピストンと、ポンピングピストンで加圧されたオイルが供給されるバルブ駆動ピストンとを備え、このバルブ駆動ピストンによってバルブを開閉動作させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０１２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記４サイクルエンジンの構造では、クランク軸の回転数を１／２に減速してカム軸に伝達するチェーンやベルト等が必要であり、エンジンの構造が複雑になって重量の増加を招くとともに製造工程数が増加するという問題点があった。また、カムのベース円半径が小さいために、クランク角に対するバルブのリフト量を自由に設定することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、４サイクルエンジンのバルブ作動特性の設定の自由度を向上させるとともに、バルブ駆動機構を簡素化でき、エンジンを軽量化し、製造性の向上を図ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る４サイクルエンジンは、バルブスプリングによって閉弁方向に付勢されているバルブと、シリンダヘッドに設けられた出力側油圧室と、出力側油圧室内に往復運動自在に設けられ、バルブスプリングの付勢力に抗してバルブを開弁させる出力側ピストンと、クランク軸に設けられたカウンタウエイトの上方に配置された入力側油圧室と、入力側油圧室内に往復運動自在に設けられ作動油を介して出力側ピストンを駆動可能な入力側ピストンと、カウンタウエイトの外周部に設けられ、クランク軸１回転につき入力側ピストンを１往復させる駆動カムと、  油圧制御弁と、出力側油圧室と油圧制御弁とを接続する出力側油路と、入力側油圧室と油圧制御弁とを接続する入力側油路と、を備える油圧駆動系が設けられ、油圧制御弁は、駆動カムの１回転により、少なくとも、入力側ピストンが入力側油圧室の容積を減少させる方向に押圧し始めてから入力側ピストンが元の位置に復帰するまでの１往復の期間は、入力側油路と出力側油路とを圧力伝達可能に連通させる出力可能状態と、少なくとも、入力側ピストンの１往復の期間は、入力側油路と出力側油路とを圧力伝達不能にさせる出力不能状態と、に駆動カムの１回転毎に交互に切り替えることを特徴とする。
【０００７】
上記態様においては、１つの入力側油路に対して、１つのバルブに対応する１つの出力側油路を圧力伝達可能に連通させる状態と、圧力伝達不能にさせる状態と、を交互に切り替えることができる。加えて、上記態様においては、１つの入力側油路に対して、２つの出力側油路を択一的に切り替える場合も含んでいる。すなわち、上記態様では、１つの入力側油路に対して、２つの出力側油路の一方を圧力伝達可能に連通させたときは他方の出力側油路は入力側油路に対して圧力伝達不能となり、１つの入力側油路に対して、２つの出力側油路のうちの他方を圧力伝達可能に連通させたときは一方の出力側油路は入力側油路に対して圧力伝達不能となるような切り替えも可能である。
【０００８】
上記態様としては、出力側油圧室および出力側ピストンは、一対の気筒における入口部または出口部の一方に配置されるバルブのそれぞれに対応して設けられ、油圧制御弁は、一対の気筒における、一対の出力側油圧室にそれぞれ連通する互いに異なる出力側油路が接続され、駆動カムの１回転分異なるタイミングで、それぞれの出力側油路を入力側油路に対して交互に圧力伝達可能に連通するように切り替えることを特徴とする。
【０００９】
上記態様としては、クランク軸は、クランク軸の中心線が、シリンダボアの中心線と離れた位置に配置され、入力側油圧室は、カウンタウエイトに対向するクランク室側壁のうち、クランク軸の中心線がシリンダボアの中心線に対して離れる側の上方に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
上記態様としては、気筒内に一対のバルブが配置され、油圧制御弁は、バルブが配置される動弁室内に配置され、シリンダボアの中心線を含み一対の気筒の列方向に延びる第１仮想平面と、シリンダボアの中心線を含み第１仮想平面に直交する第２仮想平面と、により気筒を４つの仮想分割領域に区画した場合に、それぞれの気筒に属する一対のバルブが第１仮想平面および第２仮想平面に対して非対称な仮想分割領域に配置され、一対のバルブが配置されない仮想分割領域におけるシリンダボアの外側に入力側油路が配置されることを特徴とする。
【００１１】
上記態様としては、シリンダボアの外側に入力側油路が配置された仮想分割領域に点火プラグが配置され、点火プラグと、一対の気筒の列方向で点火プラグと隣り合うバルブとの間の空間部に入力側油路を配置したことを特徴とする。
【００１２】
上記態様としては、一対の気筒の中心を結ぶ線の中心点を通り一対の気筒の列方向と直交する平面を第３仮想平面とした場合、この第３仮想平面を挟む一対の気筒に属するバルブ同士がそれぞれ第３仮想平面に対して対称に配置され、バルブのうち第３仮想平面から遠い２つの仮想分割領域に配置されるバルブが吸気バルブであり、第３仮想平面に近い２つの仮想分割領域に配置されるバルブが排気バルブであり、それぞれの排気バルブが開閉する２つの排気ポートの下流部分をシリンダヘッド内で合流させ、入力側油路を第２仮想平面に対して排気ポートが配置される仮想分割領域と対称な仮想分割領域に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バルブ作動特性の設定の自由度を向上させるとともに、バルブ駆動機構を簡素化でき、エンジンの軽量化ならびに製造性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンのヘッドカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンの油圧駆動系、吸排気バルブ、カウンタウエイト、ピストンの関係を示す要部斜視図である。
【図３】図３は、図１の平面Ａで切断した状態を示す４サイクルエンジンの断面図である。
【図４】図４は、図３のIV−IV断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンのヘッドカバーおよび油圧駆動ユニットを取り外した状態を示す平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンのクランク軸およびカウンタウエイトを示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンの油圧駆動系の動作（第１気筒選択動作）を示す断面説明図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンの油圧駆動系の動作（第２気筒選択動作）を示す断面説明図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンの気筒における吸気バルブ、排気バルブ、点火プラグおよび入力側油路の配置関係を示す平面説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る４サイクルエンジンの第１気筒および第２気筒におけるクランク角とバルブリフトとの関係を示す説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施の形態に係る４サイクルエンジンの気筒における吸気バルブ、排気バルブ、点火プラグおよび入力側油路の配置例を示す平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンの詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものも含んでおり、各部材の寸法や寸法の比率などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１６】
図１〜１０は、本発明の第１の実施の形態に係る４サイクルエンジン（以下、エンジンと云う）１について示している。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、後述するクランク軸７が延在される方向を前後方向とし、クランク軸７がエンジン１から突出する向きを前とし、エンジン１において後述する吸気バルブ１１が配置される側を左と定義する。
【００１７】
（エンジンの構成）
図１を用いて、本実施の形態に係るエンジン１の概略構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態のエンジン１は、シリンダヘッド部２とシリンダブロック部３とが一体に形成されたモノブロック４を備えている。モノブロック４には、第１気筒８Ａと第２気筒８Ｂが一対直列に設けられている。モノブロック４の下には、ロアクランクケース５が設けられている。なお、モノブロック４の下部は、ロアクランクケース５と接合されてクランク室を形成するアッパクランクケース部３Ａが形成されている。モノブロック４のシリンダヘッド部２の上には、ヘッドカバー６が取り付けられている。ロアクランクケース５およびモノブロック４の下部には、クランク軸７が軸支され、ロアクランクケース５およびモノブロック４の下部の右側（図中に矢印で前方向を示す）の端面からは、クランク軸７が突出している。
【００１８】
図２に示すように、エンジン１は、第１気筒８Ａ、第２気筒８Ｂ（図１および図３参照）内を上下動するピストン９をクランク軸７に設けられた第１カウンタウエイト５１、第２カウンタウエイト５２、第３カウンタウエイト５３、第４カウンタウエイト５４に両側を挟まれるクランクピン５５，５６に、コネクティングロッド１０を介して連結することにより、ピストン９の往復運動を回転運動に変換して伝達するようになっている。なお、図６に示すように、第１カウンタウエイト５１と第２カウンタウエイト５２とは、クランクピン５５で連結されている。第３カウンタウエイト５３と第４カウンタウエイト５４とは、クランクピン５６で連結されている。第１気筒８Ａのコネクティングロッド１０の下端部は、クランクピン５５に回転自在に軸支されている。第２気筒８Ａのコネクティングロッド１０の下端部は、クランクピン５６に回転自在に軸支されている。
【００１９】
モノブロック４のシリンダヘッド部２における一対の第１気筒８Ａ，第２気筒８Ｂのそれぞれに対応する位置には、吸気ポート２６（図３参照）および排気ポート２７（図４参照）へ連通する開口部を開閉する吸気バルブ１１と排気バルブ１２が１つずつ設けられている。図２に示すように、第１気筒８Ａ，第２気筒８Ｂのそれぞれの吸気バルブ１１は、バルブスプリング１３によって閉弁方向に付勢されている。第１気筒８Ａ，第２気筒８Ｂのそれぞれの排気バルブ１２は、バルブスプリング１４によって閉弁方向に付勢されている。また、図２および図３に示すように、吸気バルブ１１と排気バルブ１２の近傍に点火プラグ４７が配置されている。
【００２０】
図７および図８に示すように、本実施の形態のエンジン１は、油圧により吸気バルブ１１の開閉を行う出力側ピストン１８と、油圧の入力を行う入力側ピストン２２と、入力側ピストン２２を往復運動させるように、クランク軸７に同軸に設けられた第２カウンタウエイト５２の外周に設けた吸気用駆動カム１９と、油圧制御弁３０と、を備える油圧駆動系が設けられている。
【００２１】
油圧制御弁３０は、吸気用駆動カム１９の１回転により、入力側ピストン２２が１往復する間に、出力側ピストン１８で吸気バルブ１１を開いて閉じさせる動作と、入力側ピストン２２の１往復の間に、入力側ピストン２２からの駆動力が出力側ピストン１８へ伝わらないように入力側油路２４と出力側油路２５Ａ，２５Ｂとを遮断させる動作と、を吸気用駆動カム１９の１回転毎に交互に切り替える制御を行う方向切り替え弁である。油圧制御弁３０，３０Ａは、シリンダヘッド部２の上部とヘッドカバー６とで形成される動弁室２８に配置されている。なお、これら油圧制御弁３０，３０Ａは、後述するように油圧駆動ユニット１５に一体に設けられている。
【００２２】
図４に示すように、本実施の形態に係るエンジン１では、クランク軸７の中心線７Ｃが、シリンダボア８１の中心線８ｃから図中左方向へ距離Ｄだけ離れた位置に配置（所謂、オフセット配置）されている。このため、クランク軸７に同軸的に設けられているカウンタウエイト５１〜５４も同様にその中心が、シリンダボア８１の中心線８ｃから距離Ｄだけ離れた位置に配置されている。特に、本実施の形態では、入力側油圧室２１は、第２カウンタウエイト５２、第４カウンタウエイト５４に対向するクランク室側壁としてのアッパクランクケース部３Ａの上部のうち、クランク軸７の中心線７ｃがシリンダボア８１の中心線８ｃに対して離れる側の上方に配置されている。
【００２３】
入力側油圧室２１は、その中心軸２１ｃがクランク軸７の中心線７ｃを通るように配置されている。本実施の形態では、このようにクランク軸７の中心線７ｃをシリンダボア８１の中心線８ｃから側方（図中左方向）へ離れるように配置したことにより、入力側油圧室２１をシリンダブロック部３に近い位置に配置することが可能となる。すなわち、クランク軸７の中心線７ｃがシリンダボア８１の中心線８ｃを通る場合に比べて、入力側油圧室２１の中心軸２１ｃと、クランク軸７の中心線７ｃを通りかつシリンダボア８１の中心線８ｃと平行な線７ｖと、がなす角度θを小さくすることができる。このため、入力側油圧室２１がシリンダブロック部３から側方へ突出することを抑制できる。したがって、入力側油圧室２１と油圧制御弁３０とを連絡する入力側油路２４が短く設定されている。
【００２４】
図９は、本実施の形態に係るエンジン１におけるシリンダヘッド部２の平面説明図であり、シリンダヘッド部２における、吸気バルブ１１、排気バルブ１２、点火プラグ４７、入力側油路２４の配置関係を示している。なお、本実施の形態では、第１気筒８Ａおよび第２気筒８Ａにおけるこれらの配置関係は同様であるため、第１気筒８Ａ側の説明をして第２気筒８Ｂの説明を省略する。
【００２５】
図９に示すように、第１気筒８Ａは、シリンダボア８１の中心線８ｃを含み一対の第１気筒８Ａ、第２気筒８Ｂの列方向（図９に矢印で示す前後方向）に延びる第１仮想平面Ｆ１と、シリンダボア８１の中心線８ｃを含み第１仮想平面Ｆ１に直交する第２仮想平面Ｆ２と、により第１気筒８Ａを４つの仮想分割領域Ｓ１〜４に区画できる。
【００２６】
第１気筒８Ａに属する一対の吸気バルブ１１、排気バルブ１２が第１仮想平面Ｆ１および第２仮想平面Ｆ２に対して非対称な領域に配置されている。具体的には、図９の左下に位置する仮想分割領域Ｓ１に吸気バルブ１１が配置されている。排気バルブ１２は、第１気筒８Ａにおいて仮想分割領域Ｓ１に対して対角線方向に配置された概ね仮想分割領域Ｓ３に配置されている。
【００２７】
点火プラグ４７は、仮想分割領域Ｓ１に対して気筒列方向（前後方向）に隣接する仮想分割領域Ｓ２に配置されている。入力側油路２４は、点火プラグ４７が配置された仮想分割領域Ｓ２のシリンダヘッド部２内に配置され、かつ点火プラグ４７と吸気バルブ１１との間に配置されている。
【００２８】
なお、図９に示すように、吸気バルブ１１、点火プラグ４７および入力側油路２４が設けられる仮想分割領域Ｓ１，Ｓ２は、クランク軸７の中心線７ｃがシリンダボア８１の中心線８ｃから離れる側の領域である。このような配置関係により、図５に示すように、入力側油路２４は、吸気バルブ１１および排気バルブ１２と干渉することなく、入力側油圧室２１へ向けて最短距離で連絡することが可能となる。なお、図５は、エンジン１から、ヘッドカバー６および油圧駆動ユニット１５を取り除いた状態を示す平面図である。
【００２９】
（油圧駆動系の構成）
なお、本実施の形態では、排気バルブ１２側の油圧駆動系は吸気バルブ１１側の油圧駆動系と同様であるため、主に吸気バルブ１１側の油圧駆動系について説明する。なお、排気バルブ１２側の油圧駆動系の各部材には、吸気バルブ１１側の油圧駆動系の同一部材と同一の符合または類似の符合を付し、排気バルブ１２側の油圧駆動系の説明は省略する。
【００３０】
図１に示すように、シリンダヘッド部２の上には、油圧駆動系の一部が設けられる油圧駆動ユニット１５がボルト１６で固定されている。図３に示すように、油圧駆動ユニット１５には、出力側油圧室１７が設けられている。なお、説明の便宜から図２、図３、図７および図８において出力側油圧室１７を筒体状に表示しているが、出力側油圧室１７は、油圧駆動ユニット１５のブロック内に形成された中空な部分であり、作動油としてのエンジンオイルが充填されている。図２、図４、図７および図８では、説明の便宜から入力側油圧室２１を筒体の内部空間として示すが、実際はモノブロック４内に形成した中空空間である。
【００３１】
図５に示すように、本実施の形態では、油圧駆動ユニット１５を取り除いたシリンダヘッド部２の上面において、入力側油路２４の近傍に点火プラグホール４６が配置されている。また、吸気バルブ１１および排気バルブ１２は、入力側油路２４から離れた位置に配置されている。図５に示すように、入力側油路２４の上部は、シリンダヘッド２の上面における、クランク軸７の中心線７ｃがシリンダボア８１の中心線８ｃから離れる方向の縁部２Ａの近傍に配置されている。図１および図５に示すように、入力側油路２４は、シリンダヘッド２の上面から入力側油圧室２１へ向けて斜め外側へ傾斜した油路形成用突堤部３Ｂ内に直線的に形成されている。
【００３２】
図７および図８に示すように、出力側油圧室１７内には、軸方向に沿って往復運動自在に上記の出力側ピストン１８が設けられている。なお、この出力側ピストン１８の中心軸は、吸気バルブ１１の中心軸と一致するように設定されている。この出力側ピストン１８は、バルブスプリング１３の付勢力に抗して吸気バルブ１１を開弁させるようになっている。なお、本実施の形態においては、吸気バルブ１１の上端部は、出力側ピストン１８側に当接した状態に設定されている。
【００３３】
上述したように、第２カウンタウエイト５２の外周には、吸気バルブ１１を制御する油圧駆動系への入力を行う吸気用駆動カム１９が設けられている。また、第４カウンタウエイト５４の外周には、排気バルブ１２を制御する油圧駆動系への入力を行う排気用駆動カム２０が設けられている。
【００３４】
図４に示すように、入力側油圧室２１には、入力側ピストン２２が往復運動自在に収納されている。この入力側ピストン２２は、吸気用駆動カム１９のカム面（周面）にローラ２９を介して当接している。図４、図７および図８に示すように、入力側ピストン２２は、ローラ２９が吸気用駆動カム１９のカム面に常時当接するように、スプリング２３で付勢されている。この入力側ピストン２２は、上記した吸気用駆動カム１９の１回転につき１往復するようになっている。すなわち、図７および図８に示すように、吸気用駆動カム１９は、その周面の回転軸からの距離が短くて同一の距離に設定されたベース円部１９Ａと、回転軸から周面までの距離が長く設定されて突出する形状のノーズ部１９Ｂと、を有する。
【００３５】
（油圧制御弁の構成）
次に、油圧制御弁３０について説明する。この油圧制御弁３０は、油圧駆動ユニット１５に内蔵されている。図７および図８に示すように、油圧制御弁３０は、ソレノイド３１と、エンジンオイルが充填されたシリンダ部３２と、シリンダ部３２に収納されソレノイド３１で往復駆動されるスプール３３と、を備える。なお、シリンダ部３２は、油圧駆動ユニット１５を構成するブロック体の内部に形成された中空な空間領域である。
【００３６】
図７および図８に示すように、この油圧制御弁３０は、シリンダ部３２の軸方向の略中央に位置するポート３２Ａで入力側油路２４を介して入力側油圧室２１に連通するように接続されている。また、シリンダ部３２には、第１気筒８Ａと第２気筒８Ｂに対応するそれぞれの出力側油圧室１７が出力側油路２５Ａ，２５Ｂを介してポート３２Ｂ，３２Ｃで連通するように接続されている。なお、ポート３２Ｂ，３２Ｃは、シリンダ部３２の軸方向において、上記ポート３２Ａを挟む位置に形成されている。また、これらポート３２Ｂ，３２Ｃの両側方、すなわち、軸方向においてポート３２Ａと反対側の近傍位置には、ポート３２Ｄ，３２Ｅが形成されている。これらポート３２Ｄ，３２Ｅには、それぞれ油路３９Ａ，３９Ｂが接続されている。
【００３７】
図７および図８に示すように、スプール３３は、ロッド状であり、ソレノイド３１側より大径部３４，３５，３６，３７が所定間隔で形成されている。なお、大径部３７は、スプール３３の先端に設けられている。図７に示すように、ソレノイド３１によりスプール３３が引き戻された状態（図中左にスプール３３が移動した状態）では、大径部３４と大径部３５との間の空間で油路３９Ａが接続されたポート３２Ｄに連通し、大径部３５と大径部３６との間の空間で入力側油路２４が接続されたポート３２Ａと第１気筒８Ａ側の出力側油路２５Ａが接続されたポート３２Ｂと連通し、大径部３６と大径部３７との間の空間で出力側油路２５Ｂが接続されたポート３２Ｃと油路３９Ｂが接続されたポート３２Ｅが連通するように設定されている。また、この状態で大径部３７とシリンダ部３２の端面３２Ｆの間の距離Ｌがスプール３３のストローク長さとなる。
【００３８】
図８に示すように、ソレノイド３１によりスプール３３が突出した状態（図中右側にスプール３３が移動した状態）では、大径部３４と大径部３５との間の空間で出力側油路２５Ａが接続されたポート３２Ｂと油路３９Ａが接続されたポート３２Ｄとが連通し、大径部３５と大径部３６との間の空間で入力側油路２４が接続されたポート３２Ａと第２気筒８Ｂ側の出力側油路２５Ｂが接続されたポート３２Ｃとが連通し、大径部３６と大径部３７との間の空間と油路３９Ｂが接続されたポート３２Ｅとが連通するように設定されている。また、この状態で大径部３４とシリンダ部３２のソレノイド３１側の端面３２Ｇと間の距離がＬとなる。なお、シリンダ部３２の端面３２Ｆ近傍の空間と端面３２Ｇ近傍の空間は、油路４０で連通されており、シリンダ部３２内でスプール３３が往復動を円滑に行えるようになっている。
【００３９】
ソレノイド３１は、スプール３３を、図７と図８に示す２つの位置に、上記の吸気用駆動カム１９の１回転毎に交互に変位させるように制御される。すなわち、油圧制御弁３０では、上記の吸気用駆動カム１９の１回転毎に、少なくとも、入力側ピストン２２が入力側油圧室２１の容積を減少させる方向（入力側油路２４側へ向けた方向）に押圧し始めてからこの入力側ピストン２２が元の位置に復帰するまでの１往復の期間は、入力側油路２４と第１気筒８Ａ側の出力側油路２５Ａとを圧力伝達可能に連通させる位置（図７に示す位置）に配置された状態と、入力側油路２４と第２気筒８Ｂ側の出力側油路２５Ｂとを圧力伝達可能に連通させる位置に配置された状態（図８に示す状態）と、を保つように交互に切り替えられるように設定されている。
【００４０】
油路３９Ａ，３９Ｂは、油路３９で合流して油路３９を介してアキュムレータ３８に接続されている。また、油路３９には、オイルポンプ４１が油路４２を介して接続されている。したがって、油路３９，３９Ａ，３９Ｂは、エンジンオイルの圧力である油路４２の圧力とほぼ同じ圧力が保たれる。
【００４１】
アキュムレータ３８は、蓄圧室４３と、蓄圧室４３内に往復運動可能に収納された蓄圧ピストン４４と、蓄圧ピストン４４を油路３９側へ向けて付勢するスプリング４５と、を備えて構成されている。上記した入力側油圧室２１、入力側油路２４、油圧制御弁３０、出力側油路２５Ａ，２５Ｂ、出力側油圧室１７、油路３９，３９Ａ，３９Ｂ，４２、蓄圧室４３は、エンジンオイルで満たされている。なお、スプリング４５のバネ定数は、吸気バルブ１１のバルブスプリング１３のバネ定数よりも小さく設定されている。このため、出力側油路２５Ａ，２５Ｂと油路３９とが連通したときに、吸気バルブ１１が確実に閉弁するようになっている。
【００４２】
（動作および作用）
次に、本実施の形態に係るエンジン１の動作について説明する。第１気筒８Ａの吸気バルブ１１をリフトさせる場合は、図７に示すように、油圧制御弁３０のスプール３３がソレノイド３１で引き込まれて大径部３４がシリンダ部３２の端面３２Ｇ側に近づいた位置に配置させる。そして、スプール３３がこの位置を保つ期間は、吸気用駆動カム１９のベース円部１９Ａが入力側ピストン２２に当接した状態からノーズ部１９Ｂとの接触を経て再度ベース円部１９Ａが入力側ピストン２２に当接するまでの一回転の間の期間である。
【００４３】
このとき、図７に示すように、ポート３２Ａとポート３２Ｂが連通し、ポート３２Ｃとポート３２Ｅが連通する。この状態では、吸気用駆動カム１９で押圧された入力側ピストン２２が移動して油圧が発生し、入力側油圧室２１、入力側油路２４、シリンダ部３２、出力側油路２５Ａ、および出力側油圧室１７を介して出力側ピストン１８を押出して、第１気筒８Ａの吸気バルブ１１を１回開弁させる（図１０に示す第１気筒８Ａの吸気行程参照）。なお、この期間において、第１気筒８Ａの排気バルブ１２の開弁タイミングは、図２に示す別の油圧制御弁３０Ａにより油圧制御弁３０で制御される吸気バルブ１１のタイミングに基づいて決定されている。
【００４４】
また、隣の第２気筒８Ｂにおける、入口部に配置されるバルブである吸気バルブ１１は、図７に示すように、閉弁状態になっている。そして、第２気筒８Ｂ側の吸気バルブ１１に対応する出力側油圧室１７は、出力側油路２５Ｂ、シリンダ部３２、油路３９Ｂが連通した状態にあり、比較的低圧に保たれている。
【００４５】
次の吸気用駆動カム１９の１回転の期間（クランク角で３６０〜７２０°）は、図８に示すように、油圧制御弁３０のスプール３３をソレノイド３１で押し出して大径部３７がシリンダ部３２の端面３２Ｆ側に近づいた位置に配置させる。この期間は、第１気筒８Ａでは爆発行程と排気行程であるため、図８に示すように、第１気筒８Ａの吸気バルブ１１は閉じた状態を保っている。そして、この期間では、ポート３２Ａとポート３２Ｃが連通するため、上記した第１気筒８Ａの吸気バルブ１１の動作と同様に、第２気筒８Ｂの吸気バルブ１１が１回開弁する（図１０に示す第２気筒８Ｂの吸気行程を参照）。なお、この第２気筒８Ｂの排気バルブ１２のタイミングは、第１気筒８Ａの排気バルブ１２と同様に図２に示す別の油圧制御弁３０Ａにより、吸気バルブ１１のタイミングに基づいて決定されている。
【００４６】
上述のように、第１気筒８Ａの吸気バルブ１１と第２気筒８Ｂの吸気バルブ１１は、吸気用駆動カム１９の１回転毎に、油圧制御弁３０でスプール３３の位置を変位させるだけで各吸気バルブの開弁するタイミングをクランク角で７２０°シフトさせることができる。そして、それぞれの気筒の出力側油圧室１７は、入力側油路２４と遮断されているときに油路３９Ｂ，３９を介してアキュムレータ３８に接続されている。また、油路３９はオイルポンプ４１に接続されているため、油圧駆動系内へ必要に応じてエンジンオイルを常時供給することができ、吸気バルブ１１および排気バルブ１２を遅滞なく作動させることができる。
【００４７】
上述のように、本実施の形態に係るエンジン１では、クランク軸７の１回転毎に、油圧制御弁３０のスプール３３を軸方向に進退動作させることにより、吸気用駆動カム１９によるリフト作用を、第１気筒８Ａと第２気筒８Ｂとに分配することができる。したがって、１つの気筒の吸気バルブ１１に対してはクランク軸７の２回転に１度の駆動力が分配されるため、従来のようにクランク軸に対して１／２回転のカムシャフトを用いる場合と同等の作動が得られる。
【００４８】
以上、本実施の形態に係るエンジン１について説明したが、本実施の形態で用いる油圧制御弁３０では、吸気用駆動カム１９のベース円部１９Ａが入力側ピストン２２（ローラ２９）に当接しているとき（リフト状態でないとき）、スプール３３をオン／オフ動作で作動させればよく、特別なタイミング精度を必要としないという利点がある。
【００４９】
また、本実施の形態に係るエンジン１では、吸気用駆動カム１９、排気用駆動カム２０が、第２カウンタウエイト５２、第４カウンタウエイト５４の外周に設けられているため、ベース円部１９Ａ，２０Ａの半径が大きくなり、吸気用駆動カム１９および排気用駆動カム２０のクランク角とバルブリフト量の関係をより自由に設定することが可能になる。このため、本実施の形態に係るエンジン１では、バルブ作動特性の設定の自由度を向上することができる。
【００５０】
さらに、吸気用駆動カム１９、排気用駆動カム２０のベース円部１９Ａ，２０Ａの半径が大きくなると、図２および図４に示すように、入力側ピストン２２および入力側油圧室２１をアッパクランクケース部３Ａの上部に配置できる。このため、入力側油路２４の短縮化を図ることができ、バルブ駆動応答性を向上させることができる。
【００５１】
本実施の形態に係るエンジン１では、入力側ピストン２２の動きを、油圧制御弁３０によって、少なくとも２つの出力側ピストン１８に交互に伝達できるため、入力側ピストン２２の数が少なくてよい。したがって、本実施の形態に係るエンジン１では、バルブ駆動機構の構造を簡素化でき、エンジン１を軽量化するとともに、製造性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係るエンジン１では、シリンダヘッド部２とシリンダブロック部３などが一体となったモノブロック４としたことにより、入力側油圧室２１、入力側油路２４、シリンダ部３２、出力側油路２５Ａ，２５Ｂ、油路３９，３９Ａ，３９Ｂ，４２、蓄圧室４３などの油圧通路を、例えばドリル加工などで形成して一体的な油圧通路とすることができる。したがって、部品境界部が少なくなり油圧シールを大幅に削減することが可能となる。
【００５３】
さらに、本実施の形態に係るエンジン１では、クランク軸７の中心線７Ｃが、シリンダボア８１の中心線８ｃから距離Ｄだけ離れた位置に配置されているため、入力側油圧室２１を第２カウンタウエイト５２に対向するアッパクランクケース部３Ａの上部のうち、クランク軸７の中心線７ｃがシリンダボア８１の中心線８ｃに対して離れる側の上方に配置できる。このため、入力側油圧室２１がシリンダブロック部３から側方へ突出することにより、油路形成用突堤部３Ｂが側方へ突出することを抑制できる。このように、油路形成用突堤部３Ｂの突出を抑えることにより、エンジンルーム内の他の部材を干渉することを抑制できる。また、入力側油圧室２１と油圧制御弁３０とを連絡する入力側油路２４を短く設定することができ、バルブ開作動時の応答性を向上できる。
【００５４】
また、本実施の形態に係るエンジン１では、吸気バルブ１１、排気バルブ１２、点火プラグ４７、入力側油路２４の位置関係を、図９に示した配置としたことにより、入力側油路２４を吸気バルブ１１および排気バルブ１２などに干渉されることなく形成することができ、入力側油路２４の全長の増大を抑制できる。特に、入力側油路２４が配置される領域近傍に点火プラグ４７が配置される場合であっても、本実施の形態のような配置とすることにより、入力側油路２４の長さを短縮でき、バルブ開作動時の応答性を向上させるとともに、入力側油路２４の形成を容易にすることができる。
【００５５】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００５６】
本発明の他の実施の形態としては、例えば、図１１に示すように、シリンダヘッド部２における、吸気バルブ１１、排気バルブ１２、点火プラグ４７、入力側油路２４を配置してもよい。なお、この実施の形態に係るエンジン１Ａでは、クランク軸７の中心線７Ｃが、シリンダボア８１の中心線８ｃを通るように配置されている。また、この実施の形態においては、図示しないカウンタウエイト５１，５４に対して、図１１に示す仮想分割領域Ｓ３，Ｓ４の領域に配置した入力側油圧室２１が対向するように配置されている。
【００５７】
図１１に示すように、一対の第１気筒８Ａおよび第２気筒８Ｂ筒の中心線８ｃ同士を最短で結ぶ線の中心点を通り、一対の第１気筒８Ａおよび第２気筒８Ｂの列方向（図中矢印で示す前後方向）と直交する平面を第３仮想平面Ｆ３とする。この場合、第３仮想平面Ｆ３を挟む一対の第１気筒８Ａおよび第２気筒８Ｂに属するバルブ同士がそれぞれ第３仮想平面Ｆ３に対して対称に配置されている。そして、第３仮想平面Ｆ３から遠いそれぞれの気筒に属する仮想分割領域Ｓ１（第１気筒８Ａ）と仮想分割領域Ｓ２（第２気筒８Ｂ）に、吸気バルブ１１を配置されている。また、第３仮想平面Ｆ３に近い２つの仮想分割領域Ｓ３（第１気筒８Ａ）と仮想分割領域Ｓ４（第２気筒８Ｂ）に、排気バルブ１２が配置されている。
【００５８】
加えて、これら排気バルブ１２が開閉する２つの排気ポート２７の下流部分は、シリンダヘッド部２内の合流路２７Ａで合流するように形成されている。また、第１気筒８Ａにおける入力側油路２４は、第２仮想平面Ｆ２に対して排気ポート２７が配置された仮想分割領域Ｓ３と対称な仮想分割領域Ｓ４に配置されている。第２気筒８Ｂにおける入力側油路２４は、第２仮想平面Ｆ２に対して排気ポート２７が配置された仮想分割領域Ｓ４と対称な仮想分割領域Ｓ３に配置されている。
【００５９】
このような配置構成とすることにより、排気ポート２７の構造を簡略化させつつ、入力側油路２４の長さを短縮でき、バルブ開作動時の応答性を向上させるとともに入力側油路２４の形成を容易にすることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  エンジン
２  シリンダヘッド部
３  シリンダブロック部
３Ａ  アッパクランクケース部
４  モノブロック
７  クランク軸
７ｃ  中心線（クランク軸）
８Ａ  第１気筒
８Ｂ  第２気筒
１１  吸気バルブ
１２  排気バルブ
１３  バルブスプリング
１４  バルブスプリング
１５  油圧駆動ユニット
１７  出力側油圧室
１８  出力側ピストン
１９  吸気用駆動カム
１９Ａ  ベース円部
１９Ｂ  ノーズ部
２０  排気用駆動カム
２１  入力側油圧室
２１ｃ  中心軸（入力側油圧室）
２２  入力側ピストン
２４  入力側油路
２５，２５Ａ，２５Ｂ  出力側油路
２６  吸気ポート
２７  排気ポート
２８  動弁室
３０  油圧制御弁
４７  点火プラグ
５１〜５４  第１〜４カウンタウエイト
８１  シリンダボア
Ｆ１〜３  第１〜３仮想平面
Ｓ１〜４  仮想分割領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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