JPH0252082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、機関の回転に同期して回転駆動され
るカムシヤフトに応動して吸気弁あるいは排気弁
を開閉作動すべく、３以上の複数のカムフオロア
が相互に隣接して配置され、相互に隣接する各カ
ムフオロア間には、各カムフオロアの連結位置お
よび連結解除位置間で移動可能な連結部材と、連
結部材に油圧力を作用させるための油圧室と、前
記油圧力に対抗するばね力を連結部材に作用させ
るための戻しばねとを有する連結切換手段がそれ
ぞれ設けられ、前記各油圧室には油圧供給路が接
続される内燃機関の動弁装置に関する。

(2) 従来の技術 従来、かかる動弁装置においては、各連結切換
手段の戻しばねのセツト荷重を同一に設定し、各
連結切換手段の油圧室に油圧を個別に供給してい
る。

(3) 発明が解決しようとする問題点 ところで上記従来のものでは、各連結切換手段
の油圧室に個別に対応した油圧供給路を設けなけ
ればならず、本出願人が既に提案（特願昭61−
179088号）（特開昭62−121809号公報）している
ように、たとえばカムフオロアとしてのロツカア
ームを枢支したロツカシヤフト内にスチールボー
ルを圧入、固定してロツカシヤフト内をスチール
ボールの両側に２分割するなどの工夫が必要であ
り、油圧供給回路が複雑となる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、油圧供給回路を簡単にし得る内燃機関の動
弁装置を提供することを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明によれば、各連結切換手段の戻しばねの
セツト荷重は相互に異なつて設定され、油圧供給
路は各連結切換手段の油圧室に共通に連通され、
該油圧供給路には複数段の油圧を切換えて供給可
能な油圧供給手段が接続される。

(2) 作用 油圧供給手段から複数段の油圧を切換えて供給
することにより、各連結切換手段を選択して切換
作動せしめることができ、したがつて油圧供給路
を各連結切換手段に対応して分離する必要がな
く、油圧供給回路が単純となる。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、先ず本発明の第１実施例を示す第１図お
よび第２図において、内燃機関の機関本体には一
対の吸気弁１ａ，１ｂが配設されており、それら
の吸気弁１ａ，１ｂは機関の回転に同期して１／
２の回転比で駆動されるカムシヤフト２に一体に
設けられた第１低速用カム３、高速用カム５およ
び第２低速用カム３′と、カムシヤフト２と平行
なロツカシヤフト６に枢支されるカムフオロアと
しての第１、第２および第３ロツカアーム７，
８，９との働きによつて開閉駆動される。

カムシヤフト２は機関本体の上方で回転自在に
配設されており、高速用カム５は両吸気弁１ａ，
１ｂ間に対応する位置でカムシヤフト２に一体に
設けられ、第１および第２低速用カム３，３′は
高速用カム５の両側でカムシヤフト２に一体に設
けられる。第１低速用カム３は機関の低速運転時
に対応した形状を有するものであり、カムシヤフ
ト２の半径方向に沿う外方への突出量が比較的小
さい高位部３ａを有する。また高速用カム５は機
関の高速運転時に対応した形状を有するものであ
り、カムシヤフト２の半径方向外方への突出量を
第１低速用カム３の高位部３ａよりも大としかつ
その高位部３ａよりも広い中心角範囲にわたる高
位部５ａを有する。さらに第２低速用カム３′も
機関の低速運転時に対応した形状を有するもので
あり、カムシヤフト２の半径方向に沿う外方への
突出量が前記高位部３ａよりも小さい高位部３′
ａを有する。

ロツカシヤフト６は、カムシヤフト２よりも下
方で固定配置される。このロツカシヤフト６に
は、第１低速用カム３に対応する第１ロツカアー
ム７と、高速用カム５に対応する第２ロツカアー
ム８と、第２低速用カム３′に対応する第３ロツ
カアーム９とが、軸方向に相互に隣接して枢支さ
れ、各ツカアーム７，８，９の上部には各カム
３，５，３′にそれぞれ摺接するカムスリツパ７
ａ，８ａ，９ａが設けられる。また第１および第
３ロツカアーム７，９は、吸気弁１ａ，１ｂの上
方に延設されており、その先端には吸気弁１ａ，
１ｂの上端に当接し得るタペツトねじ１２，１３
が進退可能に螺合される。

一方、吸気弁１ａ，１ｂの上部にはリテーナ１
４，１５が設けられており、このリテーナ１４，
１５と機関本体との間には、吸気弁１ａ，１ｂを
上方すなわち閉弁方向に向けて付勢する弁ばね１
６，１７が介装される。

第３図において、第２ロツカアーム８の端部下
面には、有底円筒状のリフタ１９が当接されてお
り、このリフタ１９は機関本体との間に介装した
比較的ばね力の弱いリフタばね２０により上方に
付勢される。これにより、第２ロツカアーム８の
カムスリツパ８ａは高速用カム５に常時弾発的に
摺接される。

第４図において、相互に隣接する第１および第
２ロツカアーム７，８間には、それら７，８の相
対角変位を可能とする状態と、両ロツカアーム
７，８を一体的に連結する状態とを切換可能な第
１連結切換手段２１ａが設けられ、相互に隣接し
た第２および第３ロツカアーム８，９間には、そ
れら８，９の相対角変位を可能にする状態と、両
ロツカアーム８，９を一体的に連結する状態とを
切換可能な第２連結切換手段２１ｂが設けられ
る。

第１および第２連結切換手段２１ａ，２１ｂは
基本的には同一の構成を有するものであり、以
下、第１連結切換手段２１ａの構成について添字
ａを付して詳細に説明し、第２連結切換手段２１
ｂについては添字ｂを付して図示するのみとして
詳細な説明を省略する。

第１連結切換手段２１ａは、第１および第２ロ
ツカアーム７，８間を連結する位置およびその連
結状態を解除する位置間で移動可能な連結部材と
してのピストン２３ａと、そのピストン２３ａの
移動を規制するストツパ２４ａと、ピストン２３
ａを連結解除側に移動させるべくストツパ２４ａ
を付勢する戻しばね２５ａとを備える。

第２ロツカアーム８には、第１ロツカアーム７
側に向けて開放するとともにロツカシヤフト６と
平行な有底の第１ガイド穴２６ａが穿設されてお
り、この第１ガイド穴２６ａの閉塞端側には段部
２７ａを介して小径部２８ａが設けられる。第１
ガイド穴２６ａにはピストン２３ａが摺合されて
おり、このピストン２３ａと第１ガイド穴２６ａ
との間に油圧室２９ａが画成される。

第１ロツカアーム７には、第１ガイド穴２６ａ
に対応して、第２ロツカアーム８側に向けて開放
した有底の第２ガイド穴３５ａが穿設されてお
り、この第２ガイド穴３５ａに円板状のストツパ
２４ａが摺合される。第２ガイド穴３５ａの閉塞
端側には規制段部３６ａを介して小径部３７ａが
設けられ、また前記閉塞端には小径部３７ａと同
軸の挿通孔３８ａが穿設される。しかもストツパ
２４ａに同軸かつ一体に設けられた案内棒３９ａ
が挿通孔３８ａに挿通される。さらに、ストツパ
２４ａと第２ガイド穴３５ａの閉塞端との間には
案内棒３９ａを囲繞するコイル状の戻しばね２５
ａが介装される。

ピストン２３ａの軸方向長さは、その一端が段
部２７ａに当接したときに他端が第１および第２
ロツカアーム７，８間に位置するように、またス
トツパ２４ａを規制段部３６ａに当接させるまで
第２ガイド穴３５ａ内に入り込んだときに一端が
第１ガイド穴２６ａ内に残るように設定されてい
る。

第２ロツカアーム８には、油圧室２９ａに連通
する油路３４ａが穿設されており、ロツカシヤフ
ト６には、第２ロツカアーム８の揺動状態に拘ら
ず油路３４ａをロツカシヤフト６内の油圧供給路
３２に連通せしめる連通孔４０ａが穿設される。

この第１連結切換手段２１ａでは、戻しばね２
５ａのばね力に打ち勝つてピストン２３ａを移動
せしめるだけの油圧を油圧供給路３２から油圧室
２９ａに供給することにより、ピストン２３ａに
よつて第１および第２ロツカアーム７，８が連結
される。

第２連結切換手段２１ｂでは、戻しばね２５ｂ
のばね力に打ち勝つてピストン２３ｂを移動せし
めるだけの油圧を油圧供給路３２から油圧室２９
ｂに供給することにより、ピストン２３ｂによつ
て第２および第３ロツカアーム８，９が連結され
る。

第１および第２連結切換手段２１ａ，２１ｂに
おける戻しばね２５ａ，２５ｂのセツト荷重は相
互に異なるように設定される。たとえば戻しばね
２５ａのセツト荷重は戻しばね２５ｂのセツト荷
重よりも小さく設定される。

油圧供給路３２には、油圧供給手段４５が接続
される。この油圧供給手段４５は、油圧供給源４
６と、該油圧供給源４６に切換弁５２を介して並
列に連なるレギユレータ４７，４８と、それらの
レギユレータ４７，４８からの油圧を切換えて油
圧供給路３２に供給する態様および油圧供給路３
２の油圧を解放する態様を切換可能な制御弁４９
とを備える。またレギユレータ４７，４８および
制御弁４９間には逆止弁５０，５１がそれぞれ介
装される。

一方のレギユレータ４７は、油圧供給源４６か
らの油圧を比較的低い油圧Ｐ１に制御して出力す
るものであり、この油圧Ｐ１は第１連結切換手段
２１ａの油圧室２９ａに供給されたときに戻しば
ね２５ａのばね力に打ち勝つてピストン２３ａを
移動せしめるだけの油圧力を発揮するが、第２連
結切換手段２１ｂの油圧室２９ｂでは戻しばね２
５ｂのばね力よりも小さな油圧力となるように定
められる。また他方のレギユレータ４８は、油圧
供給源４６からの油圧を比較的高い油圧Ｐ２に制
御して出力するものであり、この油圧Ｐ２は油圧
室２９ａ，２９ｂに供給されたときに戻しばね２
５ａ，２５ｂのばね力に抗してピストン２３ａ，
２３ｂを移動せしめる油圧力を発揮するように定
められる。

次にこの実施例の作用について説明すると、機
関の低速運転時には制御弁４９により油圧供給路
３２すなわち油圧室２９ａ，２９ｂの油圧が解放
される。このため、第１および第２連結切換手段
２１ａ，２１ｂでは、ピストン２３ａ，２３ｂが
戻しばね２５ａ，２５ｂで油圧室２９ａ，２９ｂ
側に押圧されており、連結解除状態にある。した
がつて第１、第２および第３ロツカアーム７，
８，９はピストン２３ａ，２３ｂおよびストツパ
２４ａ，２４ｂを相互に摺接させて相対揺動し得
る状態にある。

このような第１および第２連結切換手段２１
ａ，２１ｂの連結解除状態にあつては、カムシヤ
フト２の回転動作により、第１ロツカアーム７は
第１低速用カム３との摺接に応じて揺動し、また
第３ロツカアーム９は第２低速用カム３′との摺
接に応じて揺動する。このとき、第２ロツカアー
ム８は高速用カム５との摺接に応じて揺動する
が、その揺動動作は第１および第３ロツカアーム
７，９の作動に何の影響も及ぼさない。

このようにして機関の低速運転時には、一方の
吸気弁１ａが第１低速用カム３の形状に応じたタ
イミングおよびリフト量で開閉作動し、他方の吸
気弁１ｂが第２低速用カム３′の形状に応じたタ
イミングおよびリフト量で開閉作動する。したが
つて低速運転に適した混合気流入速度が得られて
安定した燃焼が可能となり、燃比の向上や安定し
た低速運転およびノツキツング防止を図ることが
できる。しかも両低速用カム３，３′の形状が異
なるので燃焼室９内の混合気の乱れを大とし、こ
れによつても燃比の向上を図ることができる。

機関の中速運転時には、油圧供給手段４５から
比較的低い油圧Ｐ１が油圧室２９ａ，２９ｂに供
給される。これにより、第１連結切換手段２１ａ
ではピストン２３ａが戻しばね２５ａのばね力に
抗して第１ロツカアーム７側に移動し、ピストン
２３ａにより第１および第２ロツカアーム７，８
が連結される。これにより、第１および第２ロツ
カアーム７，８は高速用カム５により揺動駆動さ
れるようになる。一方、第２連結切換手段２１ｂ
では、ピストン２３ｂの移動は戻しばね２５ｂに
より阻止されており、第２および第３ロツカアー
ム８，９間の連結は解除されたままである。

したがつて機関の中速運転時には、一方の吸気
弁１ａが高速用カム５の形状に応じたタイミング
およびリフト量で開閉作動し、他方の吸気弁１ｂ
は第２低速用カム３′の形状に応じたタイミング
およびリフト量で開閉作動する。

機関の高速運転時には、油圧供給手段４５から
両油圧室２９ａ，２９ｂに比較的高い油圧Ｐ２が
供給される。これにより、第２連結切換手段２１
ｂにおいてもピストン２３ｂが戻しばね２５ｂの
ばね力に抗して第３ロツカアーム９側に移動し、
第２および第３ロツカアーム８，９間が連結され
る。この際、第１および第２ロツカアーム７，８
間は連結されたままであり、したがつて第１、第
２および第３ロツカアーム７，８，９が高速用カ
ム５により一体的に揺動駆動されることになる。

したがつて両吸気弁１ａ，１ｂがともに高速用
カム５の形状に応じたタイミングおよびリフト量
で開閉作動するようになる。

かかる動弁装置において、ロツカシヤフト６内
の油圧供給路３２は、両連結切換手段２１ａ，２
１ｂに共通に形成されており、供給すべき油圧は
ロツカシヤフト６の軸方向一方から供給されるの
で、多気筒内燃機関であつても油圧供給回路が複
雑になることはない。

第５図は本発明の第２実施例を示すものであ
り、前述の第１実施例に対応する部分には同一の
参照符号を付す。

第１および第２連結切換手段６０ａ，６０ｂの
ピストン２３ａ，２３ｂは第１および第３ロツカ
アーム７，９に摺合され、ストツパ２４a′，２４
b′は第２ロツカアーム８にそれぞれ摺合され、第
２ロツカアーム８ならびにストツパ２４a′，２４
b′間に戻しばね２５ａ，２５ｂが介装される。し
かも第２ロツカアーム８には、ストツパ２４a′，
２４b′の移動を円滑とするために空気抜き孔５３
ａ，５３ｂが穿設される。また第１ロツカアーム
７およびピストン２３ａ間に油圧室２９ａが画成
され、第３ロツカアーム９およびピストン２３ｂ
間に油圧室２９ｂが画成され、油圧供給路３２が
油圧室２９ａ，２９ｂに連通される。

この第２実施例によつても第１実施例と同様の
効果を奏することができる。

第６図は本発明の第３実施例を示すものであ
り、前述の各実施例に対応する部分には同一の参
照符号を付す。

第２ロツカアーム８には、第１連結切換手段６
１ａのピストン２３ａが摺合されるとともに第２
連結切換手段６１ｂのストツパ２４b′が摺合され
る。また第１ロツカアーム７には第１連結切換手
段６１ａのストツパ２４a′が摺合され、第３ロツ
カアーム９には第２連結切換手段６１ｂのピスト
ン２３ｂが摺合される。

この第３実施例によつても前記各実施例と同様
の効果を奏することができる。

第７図は本発明の第４実施例を示すものであ
り、第１ロツカアーム７には、第１連結切換手段
６２ａのピストン２３a′が摺合され、第３ロツカ
アーム９には第２連結切換手段６２ｂのピストン
２３b′が摺合される。また第２ロツカアーム８に
は、各ピストン２３a′，２３b′を摺合し得るガイ
ド穴６４ａ，６４ｂがそれぞれ穿設される。第１
および第３ロツカアーム７，９と、各ピストン２
３a′，２３b′との間には油圧室２９ａ，２９ｂが
それぞれ画成され、各油圧室２９ａ，２９ｂは油
圧供給路３２に共通に連通される。しかも各ピス
トン２３a′，２３b′には、ロツカアーム７，９か
ら外方に突出する軸部６３ａ，６３ｂがそれぞれ
一体に連設されており、これらの軸部６３ａ，６
３ｂの先端と各ロツカアーム７，９との間に戻し
ばね２５ａ，２５ｂが介装されている。

この第４実施例によれば、前記各実施例と同様
の効果を奏することができるとともに、前記各実
施例で必要であつたストツパを省略することがで
きる。

第８図は本発明の第５実施例を示すものであ
り、第１ロツカアーム７は中速用カム４に摺合さ
れ、第２ロツカアーム８は低速用カム３に摺合さ
れ、第３ロツカアーム９は高速用カム５に摺合さ
れ、単一の吸気弁１が第２ロツカアーム８に連
動、連結される。しかも第１および第２ロツカア
ーム７，８間、ならびに第２および第３ロツカア
ーム８，９間はそれぞれ相互に連結および連結解
除自在である。

この実施例によれば、低速運転時には各ロツカ
アーム７，８，９間の連結を解除して吸気弁１を
低速用カム３で開閉作動し、中速運転時には第１
および第２ロツカアーム７，８間を連結して吸気
弁１を中速用カム４で開閉作動し、高速運転時に
は各ロツカアーム７，８，９を一体的に連結して
吸気弁１を高速用カム５で開閉作動することがで
きる。

第９図は本発明の第６実施例を示すものであ
り、第１ロツカアーム７は低速用カム３に摺接さ
れ、単一の吸気弁１に連動、連結された第２ロツ
カアーム８は真円状にしてカムシヤフト２に設け
られた隆起部５５に摺接され、第３ロツカアーム
９は高速用カム５に摺接される。

こうすれば、各ロツカアーム７，８，９の連結
を解除したときに吸気弁１を閉弁休止することが
でき、多気筒の内燃機関の一部気筒を休止させる
ときに有効である。

以上の各実施例では、吸気弁を開閉駆動するた
めの動弁装置について述べたが、本発明は排気弁
を開閉駆動するための動弁装置についても適用可
能である。さらに、４つのカムフオロア間に３つ
の連結切換手段を設け、各連結切換手段に油圧を
３段階に切換えて供給し、より精密な動弁制御を
行なうことも可能である。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、各連結切換手段
の戻しばねのセツト荷重は相互に異なつて設定さ
れ、油圧供給路は各連結切換手段の油圧室に共通
に連通され、該油圧供給路には複数段の油圧を切
換えて供給可能な油圧供給手段が接続されるの
で、油圧を複数段に切換えることにより、各連結
切換手段を選択作動せしめることができ、油圧供
給回路を単純化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示すも
ので、第１図は縦断側面図であつて第２図の−
線断面図、第２図は第１図の平面図、第３図は
第２図の−線断面図、第４図は第１図の−
線拡大断面図、第５図、第６図および第７図は
第２、第３および第４実施例の第４図に対応した
断面図、第８図および第９図は第５および第６実
施例の第２図に対応した平面図である。 １，１ａ，１ｂ……吸気弁、２……カムシヤフ
ト、７，８，９……カムフオロアとしてのロツカ
アーム、２１ａ，２１ｂ，６０ａ，６０ｂ，６１
ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ……連結切換手段、
２３ａ，２３ｂ，２３a′，２３b′……連結部材と
してのピストン、２５ａ，２５ｂ……戻しばね、
２９ａ，２９ｂ……油圧室、３２……油圧供給
路、４５……油圧供給手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の回転に同期して回転駆動されるカムシ
   ヤフトに応動して吸気弁あるいは排気弁を開閉作
   動すべく、３以上の複数のカムフオロアが相互に
   隣接して配置され、相互に隣接する各カムフオロ
   ア間には、各カムフオロアの連結位置および連結
   解除位置間で移動可能な連結部材と、連結部材に
   油圧力を作用させるための油圧室と、前記油圧力
   に対抗するばね力を連結部材に作用させるための
   戻しばねとを有する連結切換手段がそれぞれ設け
   られ、前記各油圧室には油圧供給路が接続される
   内燃機関の動弁装置において、各連結切換手段の
   戻しばねのセツト荷重は相互に異なつて設定さ
   れ、油圧供給路は各連結切換手段の油圧室に共通
   に連通され、該油圧供給路には複数段の油圧を切
   換えて供給可能な油圧供給手段が接続されること
   を特徴とする内燃機関の動弁装置。