JPS64566B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基準円上の円周面により形成される
低位部および該低位部よりも半径方向外方に膨出
した高位部を有するカムにより揺動されるべくロ
ツカアームシヤフトに枢支されるカム従動体と、
該カム従動体とは独立してロツカアームシヤフト
に枢支されるとともに吸気弁または排気弁に連
動、連結されるバルブリフタと、カム従動体およ
びバルブリフタを連結する作動位置および連結状
態を解除する非作動位置間を移動可能な連結部材
の位置を機関の回転数に応じて切換可能な作動切
換装置とを備える内燃機関用動弁装置に関する。

従来、機関の一気筒に対して吸気弁および排気
弁のうち少なくとも一方が複数個となるように構
成された高速内燃機関が知られているが、このよ
うな機関においては、低負荷時あるいは中負荷時
に吸気弁および排気弁のうち同一の機能を有する
複数個の弁の一部を休止させ、高負荷時に全ての
吸気弁および排気弁を作動させるようにすると、
機関の全作動域において高い効率を得ることがで
きる。

また多気筒型内燃機関において、低負荷時ある
いは中負荷時に一部の気筒の吸気弁あるいは排気
弁を休止させ、高負荷時に全ての気筒の吸気弁あ
るいは排気弁を作動させるようにすると、燃費が
改善されることが期待される。

このように、吸気弁および排気弁のうち同一の
機能を有する複数個の弁の一部を選択的に作動さ
せたり休止させたりすることによつて機関の全作
動域にわたつて効率を高め、燃費の改善を図るこ
とができる。そこで、実開昭57−193905号公報で
開示されているように、カムにより揺動駆動され
るカム従動体と、弁に連動、連結されたバルブリ
フタとの連結および連結解除を切換えることによ
り、弁の作動および作動休止を切換得るようにし
たものが既に提案されている。

ところで、カム従動体およびバルブリフタの連
結および連結解除の切換は、相対的に揺動可能な
カム従動体およびバルブリフタが同一位相にある
状態で行なわれる必要がある。しかるにカム従動
体およびバルブリフタが同一位相になつている期
間の途中から切換作動を開始すると、切換作動が
完了する前にカム従動体がカムの高位部により押
圧されて揺動作動を開始し、切換作動が円滑に行
なわれないことがあるのに対し、上記先行技術で
は、そのような構成は開示されていない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、カム従動体およびバルブリフタの連結およ
び連結解除の切換作動を円滑にかつ確実にするよ
うにした内燃機関用動弁装置を提供することを目
的とする。

かかる目的を達成するために、本発明によれ
ば、作動切換装置は、連結部材を駆動すべく該連
結部材に連結された駆動ロツドと、カム従動体の
揺動運動に連動して揺動するトリガレバーとを備
え、該駆動ロツドには、連結部材が作動位置にあ
るときにカムの高位部にカム従動体が摺接するの
に応じて係合状態を解除すべくしてトリガレバー
に係合する切欠き溝が設けられるとともに、連結
部材が非作動位置にあるときにカムの高位部にカ
ム従動体が摺接するのに応じて係合状態を解除す
べくしてトリガレバーに係合する切欠き溝が設け
られる。

以下、図面に従つて本発明の一実施例について
説明する。先ず第１図において、内燃機関１のシ
リンダ２内には、ピストン３が往復動自在に嵌入
されており、このシリンダ２上のシリンダヘツド
には複数の吸気路４にそれぞれ連通する複数の吸
気口４′および複数の排気路６に連通する複数の
排気口６′が、燃焼室に向けて開口するようにし
て形成されている。各吸気口４′には、吸気弁５
がそれぞれ配設されており、各排気口６′には排
気弁７がそれぞれ配設されているが、複数の吸気
弁５のうちその少なくとも１つならびに複数の排
気弁７のうち少なくとも１つは、機関１の回転数
に応じて、選択的に作動状態に置かれたり、ある
いは休止状態に置かれたりするように構成されて
おり、図にはそのように構成された吸気弁５およ
び排気弁７が示される。

吸気弁５および排気弁７は、それぞれ対応する
弁ばね８，９の作用により、常時対応する吸気口
４′および排気口６′を閉じる方向に偏倚力を受け
ているが、それぞれ対応するロツカアームシヤフ
ト１０，１１周りに揺動自在に枢支さたバルブリ
フタ１２，１３により、各バルブリフタ１２，１
３の腕部の先端においてナツト１４，１５により
固定された調整ねじ１６，１７を介して、軸方向
の押圧力を受けると、各弁ばね８，９の弾発力に
抗して軸方向に移動して、それぞれ対応する吸気
口４′および排気口６′を開く。

各バルブリフタ１２，１３は、これらバルブリ
フタ１２，１３とは独立してそれぞれ対応するロ
ツカアームシヤフト１０，１１周りに揺動自在に
枢支されたカム従動体１８，１９を介して、それ
ぞれ対応するカム２８′，２８により駆動される。
カム２８′，２８は、それぞれ基準円上の円周面
により形成された低位部２９′，２９と、これら
基準円よりも半径方向外方に膨出した高位部３
０′，３０を有し、これらカム２８′，２８はいず
れも機関１の回転に同期して共通軸線周りに回転
するように構成されている。

各バルブリフタ１２，１３は、それぞれ後記の
ような対応する作動切換装置A′，Ａにより、対
応するカム従動体１８，１９に機関１の回転数に
応じて選択的に連結され、これら作動切換装置
A′，Ａが作動位置にあるときに、カム２８′，２
８により駆動されるカム従動体１８，１９の揺動
運動はバルブリフタ１２，１３に伝達されるが、
作動切換装置A′，Ａが非作動位置にあるときに
は、カム従動体１８，１９の揺動運動はバルブリ
フタ１２，１３には伝達されない。

各作動切換装置A′，Ａは、それぞれ対応する
枢支軸２０，２１周りに揺動自在に枢支されると
ともに各カム従動体１８，１９に摺接しているこ
とにより各カム従動体１８，１９の揺動運動に連
動して揺動するトリガレバー２２，２３と、アク
チユエータ３２（第２図ａ参照）により軸方向に
往復駆動される駆動ロツド２４，２５とを備え、
駆動ロツド２４，２５が作動位置にあるときに
は、トリガレバー２２，２３が対応する駆動ロツ
ド２４，２５に形成された弁作動用切欠き溝２
６，２７に間欠的に係合することにより駆動ロツ
ド２４，２５を作動位置において錠止し、また駆
動ロツド２４，２５が非作動位置にあるときに
は、各トリガレバー２２，２３が対応する駆動ロ
ツド２４，２５に形成された弁休止用切欠き溝３
４（第２図ａ参照）に間欠的に係合することによ
り駆動ロツド２４，２５を非作動位置において錠
止するように構成されている。

吸気弁５側の作動切換装置A′と、排気弁７側
の作動切換装置Ａとは、基本的にはそれ自体互い
に同様な構成および機能を有しているので、以
下、排気弁７側の作動切換装置Ａについて更に詳
細に説明する。

第２図ａ，ｂおよびｃにおいて、アクチユエー
タ３２により軸方向に往復駆動される駆動ロツド
２５は、復帰ばね３３により常時引込方向（第２
図ａで下方向）に偏倚力を受けているが、アクチ
ユエータ３２が作動状態に置かれると、このアク
チユエータ３２により突出方向（第２図ａで上方
向）に力を受けて、復帰ばね３３の弾発力に抗し
て同方向に移動する。そして、アクチユエータ３
２が非作動状態に置かれると、駆動ロツド２５は
復帰ばね３３の弾発力により再び引込方向に移動
する。

駆動ロツド２５には、アクチユエータ３２側の
基端部より先端側に向けて弁作動用切欠き溝２７
および弁休止用切欠き溝３４が順次形成されてい
るとともに、さらに弁休止用切欠き溝３４よりも
先端側には、枢支軸３６周りに揺動自在に枢支さ
れたシフトフオーク３７の一側の二叉部３８，３
８′に軸方向の遊隙Ｘが生じるようにして係合す
る切欠き係合部３５が形成されている。しかも前
記遊隙Ｘは、弁作動用切欠き溝２７および弁休止
用切欠き溝３４間の間隔よりも小さく設定されて
いる。シフトフオーク３７の他側の二叉部３９，
３９′は、ロツカアームシヤフト１１に軸方向摺
動自在に嵌合されたシフタ４０の円筒部の外周面
上に形成された係合部４１，４１′に揺動自在に
係合している。

シフタ４０のフランジ部４２には、ロツカアー
ムシヤフト１１および駆動ロツド２５と平行な連
結部材としてのシフタピン４３の基端部が連結さ
れており、このシフタピン４３の先端側は、バル
ブリフタ１３に形成された案内孔４４内に軸方向
に摺動自在に嵌入されている。また、カム従動体
１９の基部における案内孔４４と対向した部分に
は、シフタピン４３の先端部が自由に係脱し得る
ソケツト穴４５が形成されている。

特に第２図ｂに示されているように、バルブリ
フタ１３側に形成されたばね座１３′と、カム従
動体１９側に形成されたばね座１９′との間には
弾発ばね４６が介装されており、この弾発ばね４
６の作用により、調整ねじ１７の先端面が排気弁
７の弁棒の先端面に間隙が生じない程度に常時当
接するとともに、カム従動体１９のカム２８に対
する摺接部３１がカム２８のカム面との間に常時
間隙が生じない程度に摺接するように、バルブリ
フタ１３とカム従動体１９とが互いに反発し合う
方向に弾発されている。

カム２８の回転に伴い、カム従動体１９の摺接
部３１がカム２８の低位部２９に摺接している間
は、このカム従動体１９に一端側が当接している
トリガレバー２３の他端側は、駆動ロツド２５の
軸方向の移動位置に応じて弁作動用切欠き溝２７
あるいは弁休止用切欠き溝３４に係合し、また、
カム従動体１９の摺接部３１がカム２８の高位部
３０に摺接すると、トリガレバー２３はカム従動
体１９に押圧されて第２図ｂにおいて反時計方向
に揺動されて、それまで係合していた弁作動用切
欠き溝２７あるいは弁休止用切欠き溝３４より離
脱する。

アクチユエータ３２が非作動状態にあるときに
は、駆動ロツド２５が復帰ばね３３の作用により
収縮位置すなわち弁休止位置にあつて、このとき
にはシフタピン４３はソケツト穴４５から退避し
た位置にあり、カム従動体１９の揺動運動はバル
ブリフタ１３には伝達されない。また、アクチユ
エータ３２が作動状態にあつて、駆動ロツド２５
が復帰ばね３３に抗して伸長した位置すなわち弁
作動位置にあるときには、シフタピン４３はソケ
ツト穴４５内に係入しており、このときはカム従
動体１９の揺動運動はバルブリフタ１３に伝達さ
れ、排気弁７はカム２８の回転に伴つて開閉作動
を行なう。

以下、第３図ａ，ｂないし第７図ａ，ｂに従つ
て作動切換装置Ａの切換作動について説明する。
先ず第３図ａ，ｂにおいて、アクチユエータ３２
が作動状態に置かれ、駆動ロツド２５が突出する
方向に押圧力を受けた状態で、カム従動体１９の
摺接部３１がカム２８の高位部３０に摺接する
と、トリガレバー２３がカム従動体１９により押
圧されて揺動することにより、弁休止用切欠き溝
３４から離脱する。その結果、駆動ロツド２５
は、切欠き係合部３５とシフトフオーク３７の二
叉部３８との間の遊隙Ｘだけ伸長するが、このと
きにはまだ案内孔４４とソケツト穴４５とが整合
していないので、シフタピン４３はソケツト穴４
５内に係入しない。この状態で駆動ロツド２５
は、その弁休止用切欠き溝３４および弁作動用切
欠き溝２７間の中間部がトリガーレバー２３に対
応する位置にあり、トリガーレバー２３は両切欠
き溝３４，２７のいずれにも係合しない。やがて
第４図ａ，ｂに示されるように、カム従動体１９
の摺接部３１がカム２８の低位部２９に摺接する
と、バルブリフタ１３の案内孔４４とカム従動体
１９のソケツト穴４５とが整合し、その結果シフ
タピン４３がシフタ４０により押圧されてカム摺
動体１９のソケツト穴４５に係入するとともに、
トリガレバー２３が駆動ロツド２５の弁作動用切
欠き溝２７と係合するに至る。その後は、第５図
ａ，ｂに示されるように、カム２８の回転に伴
い、トリガレバー２３は弁作動用切欠き溝２７に
間欠的に係合しつつ駆動ロツド２５を作動位置に
おいて錠止し、その間、カム２８の運動がカム従
動体１９、バルブリフタ１３を介して排気弁７に
伝達され、それにより排気弁７は機関１の回転に
同期して開閉する。

次に、第５図ａ，ｂに示されたような作動状態
にあるとき、アクチユエータ３２を非作動状態に
置くと、駆動ロツド２５は復帰ばね３３の弾発力
により引込方向に移動しようとする。このとき、
カム従動体１９の摺接部３１がカム２８の低位部
２９に摺接している限り、トリガレバー２３は駆
動ロツド２５の弁作動用切欠き溝２７に係合して
いるが、第６図ｂに示されるように、摺接部３１
がカム２８の高位部３０に摺接するようになる
と、トリガレバー２３は、カム従動体１９により
押圧されて揺動することにより、第６図ａ，ｂに
示されるように弁作動用切欠き溝２７から離脱す
る。この状態においては、バルブリフタ１３が弁
ばね９の強い反発力を受けているため、バルブリ
フタ１３とカム従動体１９とに跨がつているシフ
タピン４３には強い摩擦抵抗が生じ、シフタピン
４３は容易にはソケツト穴４５からは離脱しな
い。そのため、復帰ばね３３の作用を受けている
駆動ロツド２５は、先ず切欠き係合部３５とシフ
トフオーク３７の二叉部３８，３８′との間の軸
方向の遊隙Ｘの分だけ、すなわち弁作動用切欠き
溝２７および弁休止用切欠き溝３４間の中間部に
トリガーレバー２３が対応する位置となるまで引
込方向に移動する。

次いで、カム２８の回転に伴つて、カム従動体
１９の摺接部３１がカム２８の高位部３０から低
位部２９へと摺接位置を変えていくに従つて、カ
ム従動体１９が揺動することにより弁ばね９の反
力が弱まり、シフタピン４３に対する摩擦抵抗も
小さくなることにより、第７図ａに示されるよう
にシフタピン４３がカム従動体１９のソケツト穴
４５から離脱するとともに、駆動ロツド２５が引
込み、第７図ａ，ｂに示されるように、トリガレ
バー２３は駆動ロツド２５の弁休止用切欠き溝３
４に係合するに至る。その後は、カム２８の回転
に伴つて、トリガレバー２３が揺動しつつ間欠的
に弁休止用切欠き溝３４に係合して駆動ロツド２
５を非作動位置において錠止し、その間、カム従
動体１９の揺動運動はバルブリフタ１３には伝達
されず、排気弁７は休止する。

このようにして、作動切換装置Ａにおいて作動
位置および非作動位置の切換を行なうべくアクチ
ユエータ３２の作動および非作動をいつ切換えて
も、カム従動体１９およびバルブリフタ１３が同
一位相となり始めるときに、シフタピン４３の切
換作動が開始され、常に円滑な切換作動を実現す
ることができる。

調整ねじ１７は、カム従動体１９の摺接部３１
がカム２８の低位部２９に摺接したとき、バルブ
リフタ１３の案内孔４４とカム従動体１９のソケ
ツト穴４５とが整合するように調整されるもの
で、一旦調整された後は、ナツト１５によりバル
ブリフタ１３に対して固定される。

以上のように本発明によれば、作動切換装置
は、連結部材を駆動すべく該連結部材に連結され
た駆動ロツドと、カム従動体の揺動運動に連動し
て揺動するトリガレバーとを備え、該駆動ロツド
には、連結部材が作動位置にあるときにカムの高
位部にカム従動体が摺接するのに応じて係合状態
を解除すべくしてトリガレバーに係合する切欠き
溝が設けられるとともに、連結部材が非作動位置
にあるときにカムの高位部にカム従動体が摺接す
るのに応じて係合状態を解除すべくしてトリガレ
バーに係合する切欠き溝が設けられるので、カム
の高位部にカム従動体が摺接している状態で駆動
ロツドの移動が可能となり、したがつて作動切換
装置の切換作動は、カム従動体がカムの低位部に
摺接し始めたときに開始され、切換作動を円滑か
つ確実ならしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に伴う動弁装置を備
えた内燃機関の要部縦断面図、第２図ａは第２図
ｂのａ−ａ線に沿う動弁装置の要部断面図、
第２図ｂは第２図ａのｂ−ｂ線に沿う動弁装
置の要部断面図、第２図ｃは第２図ａのｃ−
ｃ線に沿う動弁装置の要部断面図、第３図ａは第
２図ａとは異なつた状態の動弁装置の第２図ａに
対応した要部断面図、第３図ｂは第３図ａの状態
における動弁装置の第２図ｂに対応した要部断面
図、第４図ａは第３図ａとは更に異なつた状態の
動弁装置の第２図ａに対応した要部断面図、第４
図ｂは第４図ａの状態における動弁装置の第２図
ｂに対応した要部断面図、第５図ａは第４図ａと
は更に異なつた状態の動弁装置の第２図ａに対応
した要部断面図、第５図ｂは第５図ａの状態にお
ける動弁装置の第２図ｂに対応した要部断面図、
第６図ａは第５図ａとは更に異なつた状態の動弁
装置の第２図ａに対応した要部断面図、第６図ｂ
は第６図ａの状態における動弁装置の第２図ｂに
対応した要部断面図、第７図ａは第６図ａとは更
に異なつた状態の動弁装置の第２図ａに対応した
要部断面図、第７図ｂは第７図ａの状態における
動弁装置の第２図ｂに対応した要部断面図であ
る。 １……内燃関機、５……吸気弁、７……排気
弁、１０，１１……ロツカアームシヤフト、１
２，１３……バルブリフタ、１８，１９……カム
従動体、２２，２３……トリガ部材としてのトリ
ガレバー、２４，２５……駆動ロツド、２６，２
７，３４……切欠き溝、２８，２８′……カム、
２９，２９′……低位部、３０，３０′……高位
部、４３……連結部材としてのシフタピン、Ａ，
A′……作動切換装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基準円上の円周面により形成される低位部２
   ９，２９′および該低位部２９，２９′よりも半径
   方向外方に膨出した高位部３０，３０′を有する
   カム２８，２８′により揺動されるべくロツカア
   ームシヤフト１０，１１に枢支されるカム従動体
   １８，１９と、該カム従動体１８，１９とは独立
   してロツカアームシヤフト１０，１１に枢支され
   るとともに吸気弁５または排気弁７に連動、連結
   されるバルブリフタ１２，１３と、カム従動体１
   ８，１９およびバルブリフタ１２，１３を連結す
   る作動位置および連結状態を解除する非作動位置
   間を移動可能な連結部材４３の位置を機関１の回
   転数に応じて切換可能な作動切換装置Ａ，A′と
   を備える内燃機関用動弁装置において、作動切換
   装置Ａ，A′は、連結部材４３を駆動すべく該連
   結部材４３に連結された駆動ロツド２４，２５
   と、カム従動体１８，１９の揺動運動に連動して
   揺動するトリガレバー２２，２３とを備え、該駆
   動ロツド２４，２５には、連結部材４３が作動位
   置にあるときにカム２８，２８′の高位部３０，
   ３０′にカム従動体１８，１９が摺接するのに応
   じて係合状態を解除すべくしてトリガレバー２
   ２，２３に係合する切欠き溝２６，２７が設けら
   れるとともに、連結部材４３が非作動位置にある
   ときにカム２８，２８′の高位部３０，３０′にカ
   ム従動体１８，１９が摺接するのに応じて係合状
   態を解除すべくしてトリガレバー２２，２３に係
   合する切欠き溝３４が設けられることを特徴とす
   る内燃機関用動弁装置。