(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒ごとに吸気弁または排気弁のうちいずれかの弁を一対有するエンジンの弁作動装置であって、
ロッカシャフトに揺動自在に支承される支承部位が前記ロッカシャフトに沿って低速カムに延伸し、先端の先端部位が前記一対の弁の一方に連係されて中速用カムにより駆動され、前記支承部位と前記先端部位とでＬ字形を形成する第１ロッカアームと、
前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、先端が前記一対の弁の他方に連係されて低速用カムにより駆動される第２ロッカアームと、
前記第１ロッカアームに設けられた支持軸に揺動自在に支承され、前記第２ロッカアームの前記低速用カムに摺接するカムフォロアと前記第１ロッカアームの前記中速用カムに摺接するカムフォロアとの間に配設されるカムフォロアが摺接する高速用カムによって揺動される高速カムフォロア部材と、
該高速カムフォロア部材をロストモーション機構を介して前記第１ロッカアームに連結状態または非連結状態に切換え可能な第１切換手段と、
前記第２ロッカアームを前記第１ロッカアームに連結状態または非連結状態に切換え可能な第２切換手段とを有し、
前記ロストモーション機構は、前記高速カムフォロア部材に設けられ、
前記エンジンが第１の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段および前記第２切換手段を共に非連結状態となし、前記エンジンが第２の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段を非連結状態にすると共に前記第２切換手段を連結状態となし、前記エンジンが第３の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段および前記第２切換手段を共に連結状態となして前記一対の弁の弁リフトを制御する制御手段と
を具備することを特徴とするエンジンの弁作動装置。
【請求項２】
前記第１切換手段および前記第２切換手段は、それぞれ前記第１ロッカアームに組込まれ、油圧によって駆動されるピストン部材と、前記第１ロッカアームに前記ロッカシャフトと平行する方向に支承され、対応するピストン部材によって前記ロッカシャフトに直交する面内で回動するレバー部材とを有することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの弁作動装置。
【請求項３】
前記第１切換手段のレバー部材と前記第２切換手段のレバー部材とは同一の支持軸を介して前記第１ロッカアームに支承されることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの弁作動装置。
【請求項４】
摺接面部を前記ロッカシャフトの円周方向に沿って有する前記第１ロッカアームの基端部の該摺接面部に連なり該ロッカシャフトの半径方向に伸びる端面と、
該第１ロッカアームの該摺接面部に摺接される摺接面部を前記ロッカシャフトの円周方向に沿って有する前記第２ロッカアームの基端部の該摺接面部に連なり該ロッカシャフトの半径方向に伸びる端面とを備え、
前記第１ロッカアームの基端部の端面と前記第２ロッカアームの基端部の端面とが所定の間隔をもって対向配置されるもとで、前記第２切換手段におけるレバー部材が選択的に該第１ロッカアームの基端部の端面と該第２ロッカアームの基端部の端面との間に対し係合状態もしくは非係合状態とされることにより前記第２ロッカアームが前記第１ロッカアームに連結状態または非連結状態とされることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの弁作動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの弁作動装置、特にエンジンの低・中・高回転時に応じて弁リフト特性を切換えるようにしたエンジンの弁作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からエンジンの低速運転時、中速運転時および高速運転時に応じて吸気弁または排気弁の作動特性を異ならせるように制御することが知られている。例えば実開昭６３−８２００９号公報では、同一シリンダに設けられる一対の吸気弁（または排気弁）に対して２以上の異なる形状（リフトを異ならせるため）の複数のカム（この実施例ではカム軸に並列配置された４つのカム）とこれらのカムから揚程を伝達するためにロッカシャフトに支承される複数の伝達部材（この実施例では４つのロッカアーム）とを有し、互いに隣接するロッカアーム同士をエンジンの運転状態に応じて連結および非連結状態に選択的に切換えるようにした技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の弁作動装置にあっては、上記の切換えを行うためにロッカシャフトと平行する方向に油圧によって動作する複数のピストンおよびこれらのピストンの移動を許容するガイド孔を具えており、これらのピストンの動作によって隣接するロッカアーム同士を連結または非連結状態とするように構成されているため、以下に述べるような問題があった。
【０００４】
その第１は、高速運転時における最高の揚程を発生させるための第１ロッカアームがロッカシャフトにおける一方の配列端部に設けられていて、吸気弁（若しくは排気弁）の端部（バルブステムエンド）に先端が連係し、第１ロッカアームとの連結状態で上記最高揚程を弁頭に伝達する第２ロッカアームが第１ロッカアームに隣接して設けられ、さらにこれらのロッカアーム間に連結・非連結状態にかかわるピストンおよびガイド孔がロッカシャフトと平行する方向に設けられている点にある。また、第２ロッカアームの側方には、第４，第３ロッカアームが順次隣接して設けられており、第２，第３ロッカアームのそれぞれと第４ロッカアームとの間にはこれらロッカアーム間に連結・非連結状態にかかわるピストンとガイド孔がロッカシャフトと平行する方向に設けられている。これらピストンとガイド孔との間には、ロッカアーム間の連結・非連結との切換を円滑に行うための隙間（クリアランス）が設定されている。この隙間は、各ロッカアームの連結状態において、該ロッカアーム間の揚程差を招来する。
【０００５】
特に、第１ロッカアームの揚程を第２，第３ロッカアームに伝達せしめこれらのロッカアームに当接している弁を駆動させる時には、第１ロッカアームから一番離れている第３ロッカアームの揚程は、第１ロッカアームと同じ揚程を得ることが困難となる点がある。
【０００６】
その第２は、第１ロッカアームが上記連結による弁リフト動作時に連結用ピストンを介して第２ロッカアームから受ける圧力がロッカシャフトの軸方向で第２ロッカアーム寄りに片寄りとなるため、第１ロッカアームのカムフォロアが第１カムと片当りする傾向を生じ、そのために第１カムとカムフォロアとの間で偏摩耗が生じ易い。
【０００７】
その第３は、他方の弁に先端が連係する第３ロッカアームに中速運転時および低速運転時の揚程を連結・非連結動作で伝達するために合計４つのロッカアームがロッカシャフトに軸支されており、ロッカアームの数が多くなることから弁作動装置として幅が広くなり、それだけのスペースが要求され、搭載性の点でも好ましくない。
【０００８】
本発明の目的は、上述したような従来の問題に着目し、その解決を図るべく、ロッカアームの数が少なくてすみ、しかも、エンジンの運転状態に応じて連結・非連結状態とするための切換手段による動作をロッカアームの揺動面と平行する面内で行わせることにより、部品点数が少なくコンパクトで、かつ、エンジンの高・中・低速運転状態に対して、それぞれ信頼性の高い切換動作が保証されるエンジンの弁作動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、気筒ごとに吸気弁または排気弁のうちいずれかの弁を一対有するエンジンの弁作動装置であって、ロッカシャフトに揺動自在に支承される支承部位が前記ロッカシャフトに沿って低速カムに延伸し、先端の先端部位が前記一対の弁の一方に連係されて中速用カムにより駆動され、前記支承部位と前記先端部位とでＬ字形を形成する第１ロッカアームと、前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、先端が前記一対の弁の他方に連係されて低速用カムにより駆動される第２ロッカアームと、前記第１ロッカアームに設けられた支持軸に揺動自在に支承され、前記第２ロッカアームの前記低速用カムに摺接するカムフォロアと前記第１ロッカアームの前記中速用カムに摺接するカムフォロアとの間に配設されるカムフォロアが摺接する高速用カムによって揺動される高速カムフォロア部材と、該高速カムフォロア部材をロストモーション機構を介して前記第１ロッカアームに連結状態または非連結状態に切換え可能な第１切換手段と、前記第２ロッカアームを前記第１ロッカアームに連結状態または非連結状態に切換え可能な第２切換手段とを有し、前記ロストモーション機構は、前記高速カムフォロア部材に設けられ、前記エンジンが第１の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段および前記第２切換手段を共に非連結状態となし、前記エンジンが第２の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段を非連結状態にすると共に前記第２切換手段を連結状態となし、前記エンジンが第３の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段および前記第２切換手段を共に連結状態となして前記一対の弁の弁リフトを制御する制御手段とを具備することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、エンジンの第１の運転条件による運転時には制御手段により第１切換手段および第２切換手段が共に非連結状態に保たれるので高速カムフォロア部材の高速用カムのカムプロフィールに従った弁リフト動作はロストモーション機構によって吸収されることにより第１ロッカアームには伝達されず、一対の弁のうち一方には第１ロッカアームにより中速用カムのカムプロフィールに従った弁リフトを発生させると共に他方の弁には第２ロッカアームにより低速用カムのカムプロフィールに従った弁リフトを発生させる。
【００１１】
また、エンジンの第２の運転条件による運転時には制御手段により第１切換手段は非連結状態に、また第２切換手段は連結状態に保たれるよう制御されるので一対の弁は双方共中速用カムのカムプロフィールに従った動作を伝達する第１ロッカアームの挙動により中速に対応する弁リフトを発生する。
【００１２】
さらにまた、エンジンの第３の運転条件による運転時には、制御手段により第１切換手段および第２切換手段が共に連結状態に保たれるので高速用カムに摺接する高速カムフォロア部材の揺動動作が第１ロッカアームおよび第２ロッカアームに伝達されることにより一対の弁に共に高速に対応する弁リフトを発生させることができる。
【００１３】
なお、第１切換手段および第２切換手段は、それぞれ第１ロッカアームに組込まれたピストン部材に油圧が供給されることで対応するレバー部材をロッカシャフトに直交する面内で回動させることにより上述の連結状態とすることができる。
【００１４】
そして、本発明によれば、第１ロッカアームの基端部の端面と第２ロッカアームの基端部の端面とが所定の間隔をもって対向配置されるもとで、第２切換手段におけるレバー部材が選択的に第１ロッカアームの基端部の端面と第２ロッカアームの基端部の端面との間に対し係合状態もしくは非係合状態とされることにより第２ロッカアームが第１ロッカアームに連結状態または非連結状態とされるので第２切換手段の構造を簡単な構成要素から形成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体的に説明する。
【００１６】
図１ないし図６は、いずれも１つの気筒について同一の機能を有する２つの弁（吸気弁または排気弁のいずれでも良く、以下の実施例では吸気弁として説明する）を具えたエンジンに対する本発明の適用例を示すものである。
【００１７】
まず、図１および図２により本実施例による弁作動装置の構成について説明する。これらの図において、１はメインロッカアーム（第１ロッカアーム）、２はサブロッカアーム（第２ロッカアーム）であり、３および４は１つの気筒に設けられた２つの吸気弁、５はメインロッカアーム１およびサブロッカアーム２を揺動自在に支承し、２本の油圧通路６Ａおよび６Ｂ（図２の（Ａ），（Ｂ）参照）を軸方向に有するロッカシャフトである。メインロッカアーム１およびサブロッカアーム２の揺動端はそれぞれ（吸気）弁３および４の（ステム）先端に摺接する状態に保たれる。また、１Ａはメインロッカアーム１のカムフォロア、２Ａはサブロッカアーム２のカムフォロアであり、カムフォロア１Ａは図１の（Ｂ）に示すようにカムシャフト７の中速用カム８Ａに摺接し、カムフォロア２Ａはカムシャフト７の低速用カム８Ｂに摺接する。なお、カムシャフト７の中速用カム８Ａと低速用カム８Ｂとの間に位置する８Ｃは高速用カムであり、９はメインロッカアーム１に揺動自在に支承される高速カムフォロア部材である。高速用カム８Ｃのカム面は高速カムフォロア部材９のカムフォロア部９Ａに摺接する。
【００１８】
１０はメインロッカアーム１と高速カムフォロア部材９とを連結するための第１レバー部材（図２の（Ａ）参照）、１１はその連結用に駆動されるピストン部材（以下では第１ピストン部材という）、１２は高速カムフォロア部材９に組込まれ、高速カムフォロア部材９と第１レバー部材１０との非連結状態で高速カムフォロア部材９の高速カム８Ｃによる揺動動作を吸収するロストモーション機構である。また、１３はメインロッカアーム１とサブロッカアーム２とを連結するための第２レバー部材、１４はその連結用に駆動されるピストン部材（以下では第２ピストン部材という）、１５はメインロッカアーム１とサブロッカアーム２との連結状態を非連結状態に戻すためにメインロッカアーム１に組込まれているリターンプランジャ（図３参照）である。
【００１９】
なお、高速カムフォロア部材９と第２レバー部材１３とは支持軸１６により図１の（Ａ）および図２の（Ａ），（Ｂ）に示すようにメインロカッカアーム１のロッカシャフト５上方に揺動自在に支承されると共に、第１レバー部材１０は支持軸１６に平行する支持軸１７によりメインロッカアーム１に揺動自在に支承される。また、第１ピストン部材１１には高速運転状態に対応する切換時にロッカシャフト５に設けた油圧通路６Ａ（以下では第１油圧通路と呼ぶ）から油圧が供給されるように構成されており、その油圧供給による第１ピストン部材１０の突出動作により第１レバー部材１０の係合端１０Ａが高速カムフォロア部材９の係止部９Ｂに係合される（図２の（Ａ）参照）。さらにまた、ロストモーション機構１２はその復帰ばね１２Ａのばね力により高速カムフォロア部材９のカムフォロア部９Ａを高速用カム８Ｃに摺接させた状態に保つ。
【００２０】
第２ピストン部材１４には中速運転状態に対応する切換時に後述するようにしてロッカシャフト５の油圧通路６Ｂ（以下では第２油圧通路と呼ぶ）から油圧が供給されるもので、その油圧により第２ピストン部材１４をメインロッカアーム１から突出させて第２レバー部材１３を回動させる。そして、その回動により図２の（Ｂ）に示すように第２レバー部材１３の係合端１３Ａがサブロッカアーム２の係止部２Ｂに係合される。また、油圧の供給停止により第２リターンプランジャ１５に組込まれた復帰ばねのばね力で第２レバー部材１３の係合端１３Ａをサブロッカアーム２の係止部２Ｂから解放する。
【００２１】
ついで、図３によりエンジンの運転状態に応じて行われる弁作動状態の切換え機構について説明する。
【００２２】
図３において、２１は切換えを制御する制御部（制御手段）であり、制御部２１にはエンジンの運転状態を検知して検知信号を供給する不図示の検知手段からの信号が供給される。２２は油圧を発生するオイルポンプ、２３は第１油圧通路６Ａへの油圧供給を行うために制御部２１からの信号に応じてオン・オフする第１電磁弁、２４は第２油圧通路６Ｂへの油圧供給を行うために同様にしてオン・オフする第２電磁弁、２５はリリーフ弁、２６はオイル溜りである。第１電磁弁、第２電磁弁はオフ状態の時にオイルポンプ２２と第１油圧通路６Ａおよび第２油圧通路６Ｂとをそれぞれ遮断する一方、オン状態の時は、オイルポンプ２２と第１油圧通路６Ａおよび第２油圧通路６Ｂとをそれぞれ連通させオイルポンプ２２の油圧を導入する構成となっている。
【００２３】
いま、エンジンが低速または中速運転状態にある時はメインロッカアーム１と高速カムフォロア部材９との連結は行われず、従って高速カムフォロア部材９は図２の（Ａ）に示した状態に保たれ、そのカムフォロア９Ａの揺動動作はすなわち高速用カム８Ｃの駆動力はロストモーション機構１２によって吸収されることによりメインロッカアーム１には伝達されない。なおエンジンが低速運転状態にある時は、メインロッカアーム１を介して中速用カム８Ａのカムプロフィールに従った揚程を弁３に発生させると共にサブロッカアーム２を介して弁４に低速用カム８Ｂのカムプロフィールに従った揚程を発生させる。低速運転状態の時のバルブリフト（揚程）を図７および表１に示す。弁３は一点鎖線で示すバルブリフト特性にて駆動し、弁４は破線で示すバルブリフト特性にて駆動する。このため、弁３，４が互いに異なるバルブリフト特性にて駆動されるので気筒内に吸気のスワールを発生させて燃焼の促進を図ることができる。この場合、第１電磁弁、第２電磁弁を共にオフ制御しているため、第１油圧通路６Ａおよび第２油圧通路６Ｂにはいずれも油圧が供給されず、従って第２レバー部材１３によりメインロッカアーム１とサブロッカアーム２とが連結されることはない。
【００２４】
【表１】
0003875335.tif 000002
【００２５】
ついでエンジンが中速運転状態になると、第２電磁弁２４が制御部２１からの信号により駆動されて、油圧がロッカシャフト５内の第２油圧通路６Ｂに供給される。そして、この油圧により第２ピストン部材１４をメインロッカアーム１から突出させ、図２の（Ｂ）に示すように第２レバー部材１３を回動させてその係合端１３Ａをサブロッカアーム２の係止部２Ｂに係止させることができる。よって、メインロッカアーム１とサブロッカアーム２とは第２レバー部材１３を介して連結されることになる。従って、まず中速用カム８Ａのカムプロフィールに従った揚程はメインロッカアーム１に伝達される。次にメインロッカアーム１に支承される第２レバー部材１３は、メインロッカアーム１と共に揺動し、サブロッカアーム２の係止部２Ｂを押圧する。これにより弁作動装置は、弁３および４に中速用カム８Ａのカムプロフィールに従った揚程を発生させることができる。中速運転状態の時のバルブリフト（揚程）を図７および表１に示す。弁３，４は共に一点鎖線で示すバルブリフト特性にて駆動され、中速運転域における最適なバルブリフト特性を得ることができる。なお、中速運転状態では弁３および４の双方が共に中速用カム８Ａのプロフィールに従った揚程を保って開閉されるので、中速用カム８Ａのプロフィールは以上のような弁作動状態を考慮して設定される。
【００２６】
次にエンジンが高速運転状態になると、さらに第１電磁弁２３が制御部２１からの信号により駆動されて、油圧がロッカシャフト５内の第１油圧通路６Ａにも供給される。よって、第１ピストン部材１１がメインロッカアーム１から突出し、第１レバー部材１０の係合端１０Ａ（図２の（Ａ）参照）が高速カムフォロア部材９の係止部９Ｂに係合される。かくして、メインロッカアーム１とサブロッカアーム２と高速カムフォロア部材９とが一体結合された状態となり、高速カムフォロア部材９のカムフォロア部９Ａを介して伝達される高速用カム８Ｃのカムプロフィールに従ってメインロッカアーム１およびサブロッカアーム２が揺動し、弁３および４に高速用カム８Ｃのカムプロフィールに対応した揚程を発生させることができる。
【００２７】
高速運転状態の時のバルブリフト（揚程）を図７および表１に示す。弁３，４は共に実線で示すバルブリフト特性にて駆動され、高速運転域における最適なバルブリフト特性を得ることができる。
【００２８】
なお、高速運転状態から中速運転状態になると、第１電磁弁２３を介して第１ピストン部材１１への供給油圧が停止されることになり図３の左方に示すリターンプランジャ１８に組込まれた復帰ばね１８Ａのばね力で第１レバー部材１０による高速カムフォロア部材９とメインロッカアーム１との結合状態が解除され、上述の中速運転状態に応じた弁作動が行われる。さらにまた、中速運転状態から低速運転状態になると、第２電磁弁２４を介して第２ピストン部材１４に供給されている油圧が供給停止されることにより第２リターンプランジャ（図３の右方に示す）１５の復帰ばね１５Ａのばね力でメインロッカアーム１とサブロッカアーム２との結合状態が解除される。よって、上述の低速運転状態に応じた弁作動状態に戻すことができる。
【００２９】
一般に、加工精度等のばらつきに起因してメインロッカアーム１およびサブロッカアーム２のそれぞれの嵌合孔の内周面とロッカシャフト５の外周面との間には、極めて微少ではあるが隙間Ｃが存在している。
【００３０】
ロッカアーム式の動弁機構では、この隙間Ｃに応じてメインロッカアーム１およびサブロッカアーム２がロッカシャフト５に対して傾くことがあり、このような事態を回避すべく何らかの対策が望まれていた。
【００３１】
図２の（Ｂ）に示される第１実施例によれば、第２レバー部材の係合端１３Ａが係止されるサブロッカアーム２の係止部２Ｂは、その支持軸１６の軸心に向かうように形成される。
【００３２】
従って、この時、バルブスプリングの反力Ｐ１は、サブロッカアーム２および第２レバー部材１３を介して支持軸１６の軸心に向け作用力Ｐ２として作用される。
【００３３】
この作用力Ｐ２により、メインロッカアーム１とサブロッカアーム２とが、カムシャフト５の外周面に作用力Ｐ２の作用面に沿って押圧保持される。これにより、メインロッカアーム１およびサブロッカアーム２の嵌合孔の内周面とカムシャフト５の外周面との間に隙間Ｃが存在していても、メインロッカアーム１およびサブロッカアーム２とが隙間Ｃによりばたつくことが回避され、また、メインロッカアーム１およびサブロッカアーム２のロッカシャフト５に対する傾倒が回避されることとなる。
【００３４】
続いて図４〜図６に従い本発明の第２実施例について説明する。
【００３５】
本実施例は、メインロッカアーム１とサブロッカアーム２とを連結・非連結状態に切換えるための第２レバー部材１３が第１レバー部材１０と共に支持軸１７に支承されるもので一方の支持軸１６には高速カムフォロア部材９のみが支承される。図６はエンジンの運転状態に応じて行われる弁作動状態切換え機構の構成を示すもので、その構成および切換え動作については第１実施例のところで述べたのと変わらず、その説明は省略する。
【００３６】
なお、第２実施例および後述する第３実施例においては、第１実施例における構成要素と同一とされる構成要素については同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００３７】
本実施例によれば、第１レバー部材１０および第２レバー部材１３を共にメインロッカアーム１の揺動側、つまり弁３，４側の支持軸１７に軸支させるようにしたことで、図１の（Ａ）と図４の（Ａ）、または図２の（Ｂ）と図５の（Ｂ）の比較からも明らかなように第１実施例に比して弁作動装置自体をコンパクトな形に纏めることができる。また、第１，第２実施例ではメインロッカアーム１とサブロッカアーム２との連結状態における相対的な位置精度を、レバー部材１０，１３の製造上のばらつきを考慮してそれらを選択的に組み付けることにより、高めることができる。
【００３８】
続いて図８〜図１２に従い本発明の第３実施例について説明する。
【００３９】
図８および図９においては、メインロッカアーム３２およびサブロッカアーム３０が、その略中央位置に配される高速カムフォロア部材３１を挟んでそれぞれロッカシャフト５に回動可能に支持されている。高速カムフォロア部材３１の基端部は、図８および図１０に示されるように、メインロッカアーム３２の内部にロッカシャフト５の軸線に沿って平行に設けられる支持軸３３により回動可能に支持されている。
【００４０】
なお、メインロッカアーム３２およびサブロッカアーム３０と、カムシャフト７における低速用カム８Ｂ、高速用カム８Ｃ、および、中速用カム８Ａとは、ロッカシャフト５の軸方向に沿った相対配置が上述の例とは異なり、図１１に示されるように、カムシャフト７における低速用カム８Ｂ、高速用カム８Ｃ、および、中速用カム８Ａが、順次、サブロッカアーム３０のカムフォロア３０Ａ、高速カムフォロア部材３１のカムフォロア部３１Ａ、および、メインロッカアーム３２のカムフォロア３２Ａにそれぞれ摺接されている。吸気弁３および４の軸端部は、それぞれ、メインロッカアーム３２およびサブロッカアーム３０の一方の端部に当接されている。
【００４１】
また、メインロッカアーム３２においてロッカシャフト５に嵌合される基端部におけるサブロッカアーム３０側部分３２Ｂは、図９に示されるように、サブロッカアーム３０の基端部３０Ｂを介してロッカアーム５に支持されている。メインロッカアーム３２のサブロッカアーム３０側部分３２Ｂの内部には、ロッカシャフト５が嵌合される孔のまわりに円周方向に沿って所定の円周角を有する円弧状の摺接面部３２ｂがロッカシャフト５と同心となるように形成されている。その摺接面部３２ｂには、サブロッカアーム３０の基端部３０Ｂに設けられ所定の円周角を有する円弧状の摺接面部３０ｂが回動可能に嵌合されている。
【００４２】
サブロッカアーム３０の基端部３０Ｂには、ロッカシャフト５の油圧通路６Ｂに連通し作動油圧が供給される透孔３４Ａが設けられている。その透孔３４Ａには第２ピストン部材３４が摺動可能に配されている。第２ピストン部材３４は上述の第２ピストン部材１４と同様な構造とされる。
【００４３】
メインロッカアーム３２のサブロッカアーム３０側部分３２Ｂには、さらに、後述する第２レバー部材３６およびサブロッカアーム３０の基端部３０Ｂの一部が挿入される切欠部３２Ｄが形成されている。切欠部３２Ｄは、図８に示されるように、ロッカシャフト５の軸線方向に沿って形成される被係合面部３２ｃと、相対向してロッカシャフト５の軸線方向に直交する方向に沿って形成される被摺接面部３２ｄおよび３２ｅとを含んで形成されている。切欠部３２Ｄにおける被係合面部３２ｃは、サブロッカアーム３０の基端部３０Ｂにおける摺接面部３０ｂの終端面３０ｅに所定の隙間ＣＬをもって対向配置されている。
【００４４】
隙間ＣＬは、メインロッカアーム３２およびサブロッカアーム３０がそれぞれの所定のリフト量によって所定のタイミングで作動状態とされるとき、メインロッカアーム３２の切欠部３２Ｄにおける被係合面部３２ｃがサブロッカアーム３０の終端面３０ｅに互いに干渉することがない寸法に設定されている。これにより、メインロッカアーム３２およびサブロッカアーム３０は、互いに非連結状態とされるとき、それぞれ、所定のリフト量によって所定のタイミングで回動されることとなる。
【００４５】
サブロッカアーム３０の基端部３０Ｂとそのカムフォロア３０Ａとの間には、第２レバー部材３６が第２ピストン部材３４に対応して配されている。
【００４６】
第２レバー部材３６は、図９および図１１に示されるように、サブロッカアーム３０にロッカシャフト５の軸線に沿って設けられる支持軸３５に回動可能に支持されるアーム部３６Ａと、アーム部３６Ａの一方の先端に切欠部３２Ｄにおける被係合面部３２ｃおよびサブロッカアーム３０の終端面３０ｅに対して略平行に設けられ、被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間に選択的に係合される係合部３６Ｂとを含んで構成されている。アーム部３６Ａの下端部３６ａは、第２ピストン部材３４の先端に当接されている。
【００４７】
アーム部３６Ａの側面とサブロッカアーム３０の側面との間には、リターンスプリング３９が設けられている。リターンスプリング３９の一端はサブロッカアーム３０の係合孔に貫通され、リターンスプリング３９の他端はアーム部３６Ａに係合されている。
【００４８】
リターンスプリング３９は、図９において第２レバー部材３６を時計方向に、即ち、その係合部３６Ｂを被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間から離脱させる方向に付勢している。これにより、第２ピストン部材３４が押圧状態から元の初期状態に復帰されたとき、第２レバー部材３６の係合部３６Ｂは、リターンスプリング３９の付勢力により被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間から離脱されることとなる。
【００４９】
かかる構成において、第２レバー部材３６の係合部３６Ｂが被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間に対し係合状態とされるとき、メインロッカアーム３２とサブロッカアーム３０とは、係合部３６Ｂがはまり合うことにより互いに拘束され連結状態とされ、一方、第２レバー部材３６の係合部３６Ｂが被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間に対し非係合状態とされるとき、メインロッカアーム３２とサブロッカアーム３０とは非連結状態とされることとなる。
【００５０】
その際、第２レバー部材３６の係合部３６Ｂが係合されるとき、係合部３６Ｂには、他の構成要素から作用される荷重による比較的大なる曲げ応力が作用されることがないので第２レバー部材の曲げ剛性を小として第２レバー部材３６の小型化を図ることができる。
【００５１】
第１ピストン部材１１の先端に当接される下端部４０ａと高速カムフォロア部材３１の係止部３１Ｂに選択的に係合される係合端４０Ａを有する第１レバー部材４０は、メインロッカアーム３２の下部にロッカシャフト５の軸線に平行に配される支持軸３７に回動可能に支持されている。支持軸３７の両端部は、それぞれスナップリングＳＬによりメインロッカアーム３２の下部に係止されている。また、第１レバー部材４０は、図１１に示されるように、メインロッカアーム３２の下部における吸気弁３に対向する位置に設けられるリターンプランジャ３８に当接される係合端４０Ｂを有している。
【００５２】
さらに、本実施例においては、図１２に示されるように、上述の例において設けられるようなエンジンの運転状態に応じて弁作動状態の切換え制御を行う制御部２１を備えている。第１電磁弁４１および第２電磁弁４２は、それぞれ、制御部２１によりオン状態とされるとき、油圧通路６Ｂ、６Ａに作動油圧を供給する常閉型の電磁弁とされる。リリーフ弁４３は、既知の構造を有し油圧回路におけるライン圧が所定値以上となるとき、作動油をオイル溜り２６側に自動的に戻しライン圧を低減させる役割を果たすものとされる。なお、図１２においては、エンジンの運転状態が高速運転状態の場合を示す。
【００５３】
かかる構成のもとで、エンジンの運転状態が低速運転状態である場合、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２は、オイルポンプ２２から吐出された作動油圧が油圧通路６Ａおよび６Ｂに供給されないようにオフ状態とされる。
【００５４】
これにより、図１３の（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）に示されるように、第２ピストン部材３４および第１ピストン部材１１は、それぞれ、第２レバー部材３６の下端、即ち、アーム部３６Ａ、第１レバー部材４０の下端部４０ａを押圧しない初期状態に維持され、一方、第２レバー部材３６の係合部３６Ｂは被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間に対し非係合状態とされ、第１レバー部材４０の係合端４０Ａは高速カムフォロア部材３１の係止部３１Ｂに対し非係合状態とされる。従って、メインロッカアーム３２と高速カムフォロア部材３１との間、および、メインロッカアーム３２とサブロッカアーム３０との間は、非連結状態とされるので高速カムフォロア部材３１の揺動はロストモーション機構１２で吸収され、また、中速用カム８Ａに応じて揺動されるメインロッカアーム３２は吸気弁３に開閉動作を行わせ、さらに、低速用カム８Ｂに応じて揺動されるサブロッカアーム３０は、吸気弁４に開閉動作を行わせる。
【００５５】
その際、被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間に隙間ＣＬが形成されているので被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとが干渉することなく、中速用カム８Ａに応じて揺動されるメインロッカアーム３２の揺動によってサブロッカアーム３０の揺動状態が影響されることはない。この場合においても、上述の例と同様にスワールが気筒内に形成されることにより燃焼効率の促進が図られる。
【００５６】
次に、エンジンの運転状態が中速運転状態である場合、制御部２１により第１電磁弁４１は、オイルポンプ２２から吐出された作動油圧が油圧通路６Ｂに供給されるようにオン状態とされ、第２電磁弁４２はオイルポンプ２２から吐出された作動油圧が油圧通路６Ａに供給されないようにオフ状態とされる。
【００５７】
これにより、図１４の（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）に示されるように、第２ピストン部材３４は第２レバー部材３６の下端、即ち、アーム部３６Ａを押圧すべく突出し、第１ピストン部材１１は、第１レバー部材４０の下端部４０ａを押圧しない初期状態に維持され、一方、第２レバー部材３６の係合部３６Ｂは、被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間に対し係合状態とされ、第１レバー部材４０の係合端４０Ａは、高速カムフォロア部材３１の係止部３１Ｂに対し非係合状態とされる。従って、メインロッカアーム３２と高速カムフォロア部材３１との間は非連結状態とされ、メインロッカアーム３２とサブロッカアーム３０との間は、連結状態とされ、高速カムフォロア部材３１の揺動はロストモーション機構１２で吸収される。
【００５８】
また、中速用カム８Ａに応じて揺動されるメインロッカアーム３２、および、メインロッカアーム３２と連結状態とされるサブロッカアーム３０は、それぞれ、吸気弁３、吸気弁４に中速用カム８Ａに応じた開閉動作を行わせる。
【００５９】
続いて、エンジンの運転状態が高速運転状態である場合、制御部２１により第１電磁弁４１および第２電磁弁４２は、オイルポンプ２２から吐出された作動油圧が油圧通路６Ａおよび６Ｂにそれぞれ、供給されるようにオン状態とされる。
【００６０】
これにより、図１５の（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）に示されるように、第２ピストン部材３４および第１ピストン部材１１は、それぞれ、第２レバー部材３６の下端、第１レバー部材４０の下端部４０ａを押圧すべく突出される。一方、第２レバー部材３６の係合部３６Ｂは被係合面部３２ｃと終端面３０ｅとの間に対し係合状態とされ、かつ、第１レバー部材４０の係合端４０Ａは高速カムフォロア部材３１の係止部３１Ｂに対し係合状態とされる。
【００６１】
従って、メインロッカアーム３２と高速カムフォロア部材３１との間、および、メインロッカアーム３２とサブロッカアーム３０との間は、連結状態とされるので高速用カム８Ｃに応じて揺動される高速カムフォロア部材３１とメインロッカアーム３２とは一緒に高速用カム８Ｃに応じて揺動される。
【００６２】
また、サブロッカアーム３０もメインロッカアーム３２と一緒に高速用カム８Ｃに応じて揺動されることとなる。これにより、メインロッカアーム３２およびサブロッカアーム３０は、それぞれ、吸気弁３、吸気弁４に高速用カム８Ｃに応じた開閉動作を行わせる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１または２に記載の発明によれば、気筒ごとに吸気弁または排気弁のうちいずれかの弁を一対有するエンジンの弁作動装置であって、ロッカシャフトに揺動自在に支承される支承部位が前記ロッカシャフトに沿って低速カムに延伸し、先端の先端部位が前記一対の弁の一方に連係されて中速用カムにより駆動され、前記支承部位と前記先端部位とでＬ字形を形成する第１ロッカアームと、前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、先端が前記一対の弁の他方に連係されて低速用カムにより駆動される第２ロッカアームと、前記第１ロッカアームに設けられた支持軸に揺動自在に支承され、前記第２ロッカアームの前記低速用カムに摺接するカムフォロアと前記第１ロッカアームの前記中速用カムに摺接するカムフォロアとの間に配設されるカムフォロアが摺接する高速用カムによって揺動される高速カムフォロア部材と、該高速カムフォロア部材をロストモーション機構を介して前記第１ロッカアームに連結状態または非連結状態に切換え可能な第１切換手段と、前記第２ロッカアームを前記第１ロッカアームに連結状態または非連結状態に切換え可能な第２切換手段とを有し、前記ロストモーション機構は、前記高速カムフォロア部材に設けられ、前記エンジンが第１の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段および前記第２切換手段を共に非連結状態となし、前記エンジンが第２の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段を非連結状態にすると共に前記第２切換手段を連結状態となし、前記エンジンが第３の運転条件にて運転される時には前記第１切換手段および前記第２切換手段を共に連結状態となして前記一対の弁の弁リフトを制御する制御手段とを具備するのと、さらに第１切換手段および第２切換手段をそれぞれ前記第１ロッカアームに組込まれ、油圧によって駆動されるピストン部材と、前記第１ロッカアームに前記ロッカシャフトと平行する方向に支承され、対応するピストン部材によって前記ロッカシャフトに直交する面内で回動するレバー部材とを有するようにしたことで少ない部品点数でエンジンの高・中・低速回転時に最適なようにそれぞれの弁揚程を正確に発生させることができ、また、第１切換手段および第２切換手段にかかわる部品の加工ならびに組立精度に従来例より幅を持たせることができる。
【００６４】
また、請求項３に記載の発明によれば、上記の効果に加えて、弁作動装置自体をさらにコンパクトに構成することができ、また、請求項４に記載の発明によれば、ロッカアームの配列幅を一層コンパクトなものとなして、しかも高・中・低速回転の運転状態において各ロッカアーム間に不都合な反力が発生するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による構成を平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）によって示す説明図である。
【図２】第１実施例による構成を図１（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図（Ａ）および図１（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図（Ｂ）によって示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施例による切換手段駆動用油圧回路の構成をその切換手段の構成と共に示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例による構成を平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）によって示す説明図である。
【図５】第２実施例による構成を図４（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図（Ａ）および図４（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図（Ｂ）によって示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施例による切換手段駆動用油圧回路の構成をその切換手段の構成と共に示す説明図である。
【図７】本発明によるバルブリフトの特性曲線図である。
【図８】本発明の第３実施例の要部を示す平面図である。
【図９】図８に示される例におけるIX−IX線に沿って示す断面図である。
【図１０】図８に示される例におけるＸ−Ｘ線に沿って示す断面図である。
【図１１】図８に示される例を矢印Ａの方向からみた側面図である。
【図１２】本発明の第３実施例による切換手段駆動用油圧回路の構成をその切換手段の構成と共に示す説明図である。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、図８に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、図８に示される例の動作説明に供される断面図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、および、（Ｃ）は、図８に示される例の動作説明に供される断面図である。
【符号の説明】
１，３２  メインロッカアーム（第１ロッカアーム）
１Ａ，２Ａ，９Ａ，３０Ａ，３１Ａ，３２Ａ  カムフォロア
２，３０  サブロッカアーム（第２ロッカアーム）
２Ｂ  係止部
３，４  吸気弁（または排気弁）
５  ロッカシャフト
６Ａ，６Ｂ  油圧通路
７  カムシャフト
８Ａ  中速用カム
８Ｂ  低速用カム
８Ｃ  高速用カム
９，３１  高速カムフォロア部材
９Ｂ  係止部
１０、４０第１レバー部材
１１  第１ピストン部材
１２  ロストモーション機構
１３，３６  第２レバー部材
１４，３４  第２ピストン部材
１５，１８  リターンプランジャ
１６，１７，３７  支持軸
２１  制御部（制御手段）
２２  オイルポンプ
２３，４１  第１電磁弁
２４，４２  第２  電磁弁
３０ｂ，３２ｂ  摺接面部
３０ｅ  終端面（端面）
３０Ｂ，３２Ｂ  基端部
３２ｃ  被係面部（端面）
【図１】
0003875335.tif 000003
【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】
0003875335.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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