JP2003106215A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧作動式のリフト可変機構を備えたタペッ
トを有するエンジンの動弁装置において油圧供給のため
の油路を構成簡単で加工容易なものとする。 【解決手段】 シリンダヘッド本体上部の動弁室にフレ
ーム構造のカムキャリア１１を配置し、カムキャリア１
１にカム軸方向のオイルギャラリ９１、９２を設け、オ
イルギャラリ９１、９２から各気筒のタペットガイドホ
ール２５、２６に向けて分岐する作動油供給通路９３、
９４を構成するため、カムキャリア１１側面からキリ加
工によりタペットガイドホール２５、２６の気筒列方向
中心に対しオフセットした位置に開口するよう加工孔を
設ける。また、カムキャリア１１のカムキャップとの共
締め位置に近い側壁部２４とカムジャーナル部１０との
間にコーナリブを設けて剛性を高め、加工孔はコーナー
リブの端縁にかからない内方位置か完全にコーナーリブ
から外れた位置を通るよう斜めに形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの動弁装
置に関し、特に、タペットを介して弁を直接カムで駆動
するダイレクトタイプの動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用等のエンジンの吸気弁及び排気
弁をタペットを介して直接カムで駆動するダイレクトタ
イプの動弁装置において、タペットに油圧作動式のリフ
ト可変機構を設け、高速運転時と低速運転時で弁の作動
リフト特性を大リフト状態と小リフト状態、あるいはリ
フト状態と非リフト状態とに変更可能としたものが従来
から知られている。そして、そのリフト可変機構の油圧
室に油圧を供給するための構成として、シリンダヘッド
に設けたタペットガイドホールの内面とタペット外面の
どちらか一方の油路開口部をタペット摺動方向の長溝と
し、他方の油路開口部を丸穴とすることでシリンダヘッ
ド側の油路とタペット側の油路とを常時連通させるよう
にしたものがあり、また、そのように長溝によって連通
させるのではオイル漏れによる油圧の低下を防止するこ
とが難しいということで、シリンダヘッド側の油路開口
部とタペット側の油路開口部を共に丸穴とし、タペット
がカムのベースサークル部と当接した時だけ連通させる
ことにより、油圧室に可変機構作動のための油圧を供給
するようにしたものがある。

【０００３】特開平７−３１０５６５号公報には、多気
筒エンジンにおける動弁装置のリフト可変機構が開示さ
れている。

【０００４】また、特公平３−４６６４２号公報には、
分割タペット式のリフト可変機構を備えた動弁装置が開
示され、シリンダヘッド側の油路をタペットに対しカム
軸方向に開口させたものが開示されている。

【０００５】また、特開平８−７４５４３号公報には、
左右に分割されたカムキャリアに、リフト可変機構の一
種である分割タペット式弁停止機構を備えた動弁装置を
配置した構造で、カム軸方向の油路をタペットガイドホ
ールとラップさせることにより弁停止機構に油圧を供給
するようにしたものが開示されている。

【０００６】さらに、ドイツ特許第３９４０８４５号明
細書には、ＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカム）の直列
４気筒エンジンで、左右一体型カムキャリアを有するも
のが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにタペット
に油圧作動式のリフト可変機構を設け、高速運転時と低
速運転時で弁の作動リフト特性を変更可能とするよう動
弁装置を構成するについては、そのリフト可変機構に油
圧を供給する油路を如何にして簡単に加工できるように
するかが課題である。

【０００８】上記特開平７−３１０５６５号公報には、
リフト可変機構への油路についての開示はない。また、
特公平３−４６６４２号公報に開示された動弁装置で
は、シリンダヘッド側の油路の加工が難しい。また、特
開平８−７４５４３号公報に開示されたカム軸方向の油
路をタペットガイドホールとラップさせる構造は、カム
キャリア側の油路のタペット側の開口部が面積の大きい
長穴となり、オイル漏れしやすいという問題がある。上
記ドイツ特許第３９４０８４５号明細書に開示された動
弁装置は、リフト可変機構を備えたものではない。

【０００９】本発明は、油圧作動式のリフト可変機構を
備えたタペットを有するエンジンの動弁装置において、
リフト可変機構に油圧を供給するための油路を構成が簡
単で加工容易なものとすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、カムジャーナ
ル部を有するとともにタペットガイド部を有するカムキ
ャリアをシリンダヘッド本体とは別体に形成して、ヘッ
ド上部の動弁室に内蔵する形で着脱自在に取り付けるエ
ンジンの場合に、動弁装置のリフト可変機構へ油圧を供
給するシリンダヘッド側の油路は、別体のカムキャリア
に形成することにより、構成簡単で加工容易なものとす
ることができ、かつ、オイル漏れ防止を容易なものとす
ることができることを見いだし、各請求項に係る構成に
より上記課題を解決したものである。

【００１１】すなわち、請求項１に係るエンジンの動弁
装置は、カムプロフィールの異なる複数のカムとの当接
状態を切り換えて弁の作動リフト特性を選択的に変更す
る油圧式のリフト可変機構を備えたタペットを有するエ
ンジンの動弁装置において、当該エンジンは、燃焼室の
一部を画成するとともに動弁室外郭を構成するシリンダ
ヘッド本体の上面にカムキャップと協働してカムシャフ
トを支持するカムジャーナル部を備えるとともにタペッ
トを摺動自在に支持するタペットガイドホールを備えた
カムキャリアを着脱自在に取り付け、シリンダヘッド本
体の側壁部に動弁室を覆うシリンダヘッドカバーの周縁
をシール状態で当接させ、シリンダヘッド本体と前記シ
リンダヘッドカバーとで動弁室を画成して、該動弁室に
カムキャリアを内蔵する構成とし、カムキャリアに、カ
ム軸方向に延びるオイルギャラリを設けるとともに、オ
イルギャラリから分岐する作動油供給通路を形成するよ
う、カムキャリア側面からオイルギャラリに向けて直線
的に延びてタペットガイドホールを貫通する加工孔を形
成し、タペットに、カムキャリアの加工孔により構成す
る作動油供給通路とタペットに設けたリフト可変機構の
油圧室とを連通させる油路を形成したことを特徴とす
る。

【００１２】この場合、カムキャリアはシリンダヘッド
とは別部材として形成するため、側面からオイルギャラ
リに向けて直線的に延びてタペットガイドホールを貫通
するようキリ加工等により加工孔を形成することは容易
であり、その加工孔によりオイルギャラリーから分岐す
る作動油供給通路を容易に形成でき、タペットによって
作動油供給通路が塞がれるためオイルが多量に洩れるこ
とはなく、また、カムキャリア自体がシリンダヘッド上
部の動弁室に内蔵されていて、加工孔を塞がなくても洩
れたオイルは動弁室内に流出するため、オイルが外部に
漏れる恐れがない。

【００１３】請求項２に係るエンジンの動弁装置は、上
記請求項１の動弁装置において、当該エンジンがカム軸
方向に複数の気筒を配設した多気筒エンジンで、カムキ
ャリアは、各気筒に対応する点火プラグ用又は燃料噴射
弁用の取付ホール部と、気筒列幅方向中央部に位置し前
記取付ホール部を連結して気筒列方向に延びる中央ウェ
ブと、該中央ウェブの幅方向両側方に間隔をおいて配置
され気筒列方向に延びる側壁部を備え、中央ウェブと両
側方の側壁部の間にカムジャーナル部及びタペットガイ
ドホールを有するタペットガイドホール部が各々配置さ
れて、それぞれが中央ウェブ及び側壁部にリブで連結さ
れ、オイルギャラリが中央ウェブに形成され、作動油供
給通路の少なくとも一部がタペットガイドホール部を中
央ウェブ及び側壁部に連結するリブに形成されたもので
ある。

【００１４】この場合、カムキャリアは剛性の高いフレ
ーム構造とすることができる。そして、そのカムキャリ
アの剛性を確保しながら、直線的で加工簡単な油路とす
ることができる。

【００１５】請求項３に係るエンジンの動弁装置は、上
記請求項２の動弁装置において、タペットは、カム軸方
向中央のセンタタペットとカム軸方向両側方のサイドタ
ペットとに分割して、センタタペットとサイドタペット
とがタペット摺動方向に相対移動可能で、かつロック手
段により相互に係合及び離脱可能とし、ロック手段は、
センタタペットとサイドタペットを貫通してカム軸方向
に延びる貫通孔にロックピンを摺動嵌合させるととも
に、貫通孔の一方のサイドタペットを貫通する貫通孔部
分にロックピンを駆動する油圧プランジャを摺動嵌合さ
せ、該油圧プランジャの背面に油圧室を形成し、該油圧
室に作動油を供給する油路を該一方のサイドタペットに
設けた構成とし、作動油供給油路を構成する加工孔は、
オイルギャラリ側がタペットガイドホールに対し気筒列
方向中心から列方向に所定量オフセットした位置に開口
する構成としたものである。

【００１６】この場合、分割タペット式でロック手段に
より作動リフト特性を切り換え可能なリフト可変機構を
備えたタペットが構成されるとともに、そのロック手段
作動のための油圧をオイルギャラリから分岐して供給す
る作動油供給通路のタペットガイドホール側開口部を丸
穴に近い形として、開口面積を小さくし、作動油供給通
路とタペット側油路との接続部分からのオイル漏れを抑
制するようにできる。

【００１７】請求項４に係るエンジンの動弁装置は、上
記請求項３の動弁装置において、カムジャーナル部と協
働してカムシャフトを支持するカムキャップのうち、カ
ムキャリアの中央ウェブに対し片方側に取り付けるカム
キャップの少なくとも一部は、中央ウェブ側をカムキャ
リアに取付ボルトで固定するとともに、側壁部側をカム
キャリアと共にボルトによる共締めによってシリンダヘ
ッド本体に固定し、カムキャリアの共締めでボルト固定
した側の側壁部に、カムジャーナル部と側壁部とをコー
ナ部において連結するコーナリブを設け、該コーナーリ
ブを設けた片方側のタペットガイドホールに対し、作動
油供給油路を構成する加工孔はコーナーリブの端縁にか
からない内方位置か完全にコーナーリブから外れた位置
を通るようカムキャリア幅方向に対し斜めに形成したも
のである。

【００１８】この場合、共締め構造によりカムキャリア
のフレーム構造を複雑にすることなくカムキャップ及び
カムキャリアの取付剛性を確保することができるととも
に、コーナリブにより共締め側を補強してカムキャリア
自体の剛性を確保しつつ、リフト可変機構に作動油圧を
供給する油路を構造簡単で加工容易なものとすることが
できる。

【００１９】請求項５に係るエンジンの動弁装置は、上
記請求項４の動弁装置において、カムキャリアの中央ウ
ェブに対し他方側に取り付けるカムキャップの側壁部側
をカムキャリアに取付ボルトで固定し、該他方側のタペ
ットガイドホールに対し、作動油供給油路を構成する加
工孔は、タペットガイドホールの中心からオフセットし
た位置において該タペットガイドホールを気筒列方向に
直交する方向に貫通するよう形成したものである。

【００２０】この場合、カムキャリアの他方側の側壁部
では共締めしないため、コーナリブで補強しない構造で
あってよく、タペット自体は両側で共通化しつつ、作動
油供給油路を構成する加工孔は単純に気筒列方向に直交
する方向に形成することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２２】図１は、本発明の実施の形態の一例のエン
ジンにおけるシリンダヘッド部分の断面構造を示してい
る。この例は、ＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカム）の
直列４気筒エンジンに係るもので、当該エンジンは、直
列４気筒のシリンダボアを設けたシリンダブロック１を
有し、該シリンダブロック１の上部に、各気筒の燃焼室
頂部を画成するとともにヘッド上部の動弁室の外郭を構
成するシリンダヘッド２が連結され、シリンダヘッド２
の上部にカム室外郭を構成するシリンダヘッドカバー３
が取り付けられる。

【００２３】また、このエンジンは、１気筒当たり二つ
の吸気ポートと二つの排気ポートが設けられ、二つの吸
気弁と二つの排気弁を備えた４弁タイプのエンジンで、
吸気弁及び排気弁をそれぞれタペットを介して直接カム
で駆動するダイレクトタイプの動弁装置を備えている。
そして、その動弁装置は、エンジンの高速運転時と低速
運転時とで弁リフトを変更可能なリフト可変手段を備え
ている。

【００２４】シリンダヘッド２は、燃焼室の一部を画成
するとともに動弁室外郭を構成するシリンダヘッド本体
４と、カムキャップ５、６と協働して吸気カムシャフト
７及び排気カムシャフト８を支持するカムジャーナル部
９、１０を備えたカムキャリア１１との分割構造で、カ
ムキャリア１１は、後述のタペット５０を摺動自在に支
持するタペットガイドホール２５、２６を備え、シリン
ダヘッド本体４の上面に着脱自在に取り付けられる。シ
リンダヘッド本体４には、その側壁部１２にシール状態
で当接するようシリンダヘッドカバー３が取り付けら
れ、シリンダヘッド本体４とシリンダヘッドカバー３と
で動弁室１３が画成される。そして、その動弁室１３に
カムキャリア１１が内蔵される。

【００２５】シリンダヘッド本体４には、各気筒の燃焼
室頂部に臨んで所定配置で吸気ポート及び排気ポート、
プラグホール等（いずれも図示せず）が形成され、吸気
ポートには吸気弁が配設され、排気ポートを開閉する排
気弁が配設される。そして、プラグホールに点火プラグ
が螺合装着される。また、シリンダヘッド本体４の吸気
側及び排気側の各側端面には、吸気マニホールド及び排
気マニホールド（いずれも図示せず）が連結される。

【００２６】カムキャリア１１は、図１及び図２に示す
ように、シリンダヘッド本体４の各気筒毎のプラグホー
ルに対応する配置の点火プラグ取付ホール部２１と、気
筒列幅方向中央に位置し各気筒の点火プラグ取付ホール
部２１を連結して気筒列方向に延びる中央ウェブ２２
と、中央ウェブ２２の幅方向両側に間隔をおいて配置さ
れ気筒列方向に延びる側壁部２３、２４を備え、中央ウ
ェブ２２と両側壁部２３、２４の間には、吸気側及び排
気側のカムジャーナル部９、１０と、吸気側及び排気側
のタペットガイドホール２５、２６を構成するタペット
ガイド部２７、２８が配置され、それらカムジャーナル
部９、１０及びタペットガイド部２７、２８が中央ウェ
ブ２２と側壁部２３、２４にそれぞれリブ２９、３０に
より連結されたフレーム構造の部材である。最前方の点
火プラグ取付ホール部２１は、後述の油圧制御弁取付ホ
ール部と一体に２円連接形状に形成されている。

【００２７】吸気カムシャフト７と排気カムシャフト８
は、相互に平行に気筒列方向に配置され、カムキャリヤ
１１のカムジャーナル部９、１０においてカムキャップ
５、６により支持される。そして、吸気カムシャフト７
及び排気カムシャフト８は、シリンダヘッド２の上部を
構成するカムキャリヤ１１の前端（図２において右端）
から夫々突出し、その突出した吸気カムシャフト７及び
排気カムシャフト８の前端部にはカムプーリが夫々固着
される。それらカムプーリとシリンダブロック１の前端
から突出するクランクシャフトの前端部に固着されたク
ランクブーリにはタイミングベルトが巻つけられ、それ
によりクランクシャフトの回転が伝達され、クランクシ
ャフトの１／２の角速度で吸気カムシャフト７及び排気
カムシャフト８が駆動される。

【００２８】カムキャリヤ１１の各カムジャーナル部
９、１０は、吸気側及び排気側にそれぞれ５箇所設けら
れている。それらカムジャーナル部９、１０は、基本的
に同形状で、カム軸方向に一定間隔で配置されたもので
ある。但し、最前方のカムジャーナル部９、１０だけ
は、他と形状が異なり、且つ、カムプーリ側に寄った配
置で、隣接するカムジャーナル部９、１０との間隔が広
くなっている。

【００２９】タペットガイドホール２５、２６は円筒状
で、傾斜した配置とされ、その中に、後述のタペットが
カムに従動して吸気弁及び排気弁を往復作動させるよう
摺動自在に収容される。

【００３０】カムキャップ５、６は、図３に示すよう
に、ボルト３１〜３４によりカムキャリヤ１１の各カム
ジャーナル部９、１０に固定される。但し、吸気側のカ
ムキャップ５のうちの最前方のカムキャップ５を除く４
個は、カムキャップ５をカムキャリヤ１１のカムジャー
ナル部９に固定する一対のボルト３１、３２のうち、中
央ウェブ２２側のボルト３２がカムキャリヤ１１を貫通
してシリンダヘッド本体４にねじ込まれ、カムキャリア
１１と共締めで固定される。また、排気側のカムキャッ
プ６のうちの最前方のカムキャップ６を除く４個は、カ
ムキャップ６をカムキャリヤ１１のカムジャーナル部１
０に固定する一対のボルト３３、３４のうち、側壁部２
４側のボルト３４がカムキャリヤ１１を貫通してシリン
ダヘッド本体４にねじ込まれ、カムキャリア１１と共締
めで固定される。

【００３１】カムキャリヤ１１は、カムキャップ５、６
とカムキャリヤ１１を共締めする上記ボルト３２、３４
の他、図２〜４に示す最前方のカムジャーナル部９の後
方に隣接する左右側方の２箇所と、後端部の側方片側１
箇所のボルト穴４１、４２、４３を貫通するボルト（図
示せず）によりシリンダヘッド本体４に固定される。

【００３２】また、カムキャリア１１の側壁部２３、２
４のうち、排気側のカムキャップ６とカムキャリヤ１１
を共締めするボルト３４が貫通する部分に近い排気側の
側壁部２４には、剛性を高めるため、図５に示すよう
に、カムジャーナル部１０と側壁部２４とをコーナ部に
おいて連結するコーナリブ４５が設けられている。一
方、吸気側のカムキャップ５とカムキャリヤ１１を共締
めするボルト３２は、元々剛性の大きい中央ウェブ２２
を貫通する。そのため、カムキャリヤ１１はその部分で
剛性が大きい。そのため、図６に示すように、カムキャ
リヤ１１の吸気側の側壁部は、図６に示すように、コー
ナリブのない平坦な形状とされている。

【００３３】シリンダヘッド本体４は、図１に示すよう
に左右一対で気筒列方向に間隔をおいて配置されたヘッ
ドボルト穴４４を貫通するヘッドボルト（図示せず）に
よってシリンダブロッグ１に固定される。

【００３４】タペット５０は、図７〜９に示すとおり、
全体として円筒状で、カム摺接方向に長い略矩形平面状
のセンタカム当接面を構成するセンタタペット５１と、
該センタタペット５１のカム当接面の両側方に配置さ
れ、センタタベット５１のセンタカム当接面と合わせて
略円形平面状となる形状のサイドカム当接面を構成する
サイドタペット５２とに分割され、センタタペット５１
とサイドタペット５２とがタペット摺動方向に相対移動
可能で、且つ、後述のロック機構により相互に結合及び
離脱可能に構成されている。

【００３５】サイドタペット５２は、サイドカム当接面
を有する左右一対の筒状部５２ａ、５２ｂが、弁のステ
ムエンドとの当接部を構成する下部連結部５２ｃにより
一体に連結された構造で、その下部連結部５２ｃの上に
タペットスプリング５３が設置され、その上から左右筒
状部５２ａ、５２ｂの間にセンタタペット５１が組み込
まれる。タペット５０は、下部連結部５２ｃの下面が図
示しないシムを介して吸気弁及び排気弁のステムエンド
と当接する。

【００３６】センタタペット５１は、上記略矩形平面状
のセンタカム当接面のカム摺接方向に沿う両長辺側の縁
部から垂直下方に延びるカム摺接方向及びタペット摺動
方向に平行でタペット軸心に対し対称な一対の側方端面
５４ａ、５４ｂを有し、また、両短辺側の縁部から垂直
下方に延びるタペット摺動方向に平行でタペット軸心に
対し対称な断面円弧状の一対の外方周面５５ａ、５５ｂ
を有する。

【００３７】そして、センタタペット５１には、カム軸
方向に平行でタペット軸心に対し同心状に片方の側方端
面から他方の側方端面に貫通する貫通孔５６が形成され
ている。

【００３８】また、センタタペット５１には、両外方周
面５５ａ、５５ｂの部分の円周方向両縁部に、外側が外
方周面５５ａ、５５ｂから連続して円弧状にサイドタペ
ット５２側に張り出し、内側が側方端面５４ａ、５４ｂ
から略直角にカム軸方向に張り出す形で、タペット軸方
向の略全長に亘ってサイドタペット５２との摺接面を構
成する張出部５７ａ〜５７ｄが形成されている。

【００３９】サイドタペット５２は、上記左右一対の筒
状部５２ａ、５２ｂのサイドカム当接面のカム摺接方向
に沿って対向する内側の縁部から垂直下方に延びるカム
摺接方向及びタペット摺動方向に平行でタペット軸心に
対し対称な対向する内方端面５８ａ、５８ｂを有すると
ともに、各内方端面５８ａ、５８ｂのカム摺接方向の両
端にセンタタペット５１の側方端面５４ａ、５４ｂと所
定の間隔をもって非摺接状態で対峙する突出部５９ａ〜
５９ｄを有し、また、サイドカム当接面のカム軸方向外
端側の縁部から垂直下方に延びるタペット摺動方向に平
行でタペット軸心に対し対称な断面円弧状の外側周面６
０ａ、６０ｂを有する。

【００４０】そして、サイドタペット５２の筒状部５２
ａ、５２ｂには、カム軸方向に平行でタペット軸心と同
心状に各内方端面５８ａ、５８ｂから外側周面６０ａ、
６０ｂに貫通する貫通孔６１ａ、６１ｂが、センタタペ
ット５１のセンタカム摺接面とサイドタペット５２のサ
イドカム摺接面が面一となる時にセンタタペット５１の
上記貫通孔５６と一直線に段差なく連通するよう形成さ
れている。

【００４１】また、サイドタペット５２の筒状部５２
ａ、５２ｂにおける内方端面５８ａ、５８ｂのカム摺接
方向の端部には、センタタペット５１のカム摺接方向の
縁部に形成された上記張出部５７ａ〜５７ｄの摺接面に
摺接する摺接部６２ａ〜６２ｄがタペット軸方向の略全
長に亘ってリブ状に形成されている。

【００４２】センタタペット５１とサイドタペット５２
とは、センタタペット５１の側方端面５４ａ、５４ｂ
と、サイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂの内方
端面５８ａ、５８ｂの両端に位置する突出部５９ａ〜５
９ｄとが所定の間隔をもって非摺接状態で対峙し、ま
た、センタタペット５１の張出部５７ａ〜５７ｄと、サ
イドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂの摺接部６２
ａ〜６２ｄとが摺接自在である。

【００４３】吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト
８は、各タペット５０に対して、図８に示すように、そ
れぞれ低リフト量の同一カムプロフィールを有する２枚
のサイドカム７０ａ、７０ｂ（低速用カム）と、それら
２枚のサイドカム７０ａ、７０ｂの間にあって、高リフ
ト量のカムプロフィールを有する高速用の１枚のセンタ
カム７０ｃ（高速用カム）とを備えている。

【００４４】センタタペット５１とサイドタペット５２
は、センタタペット５１のセンタカム摺接面がセンタカ
ム７０ｃのベースサークル部に当接し、サイドタペット
５２のサイドカム摺接面がサイドカム７０ａ、７０ｂの
ベースサークル部に当接している状態で、センタタペッ
ト５１のセンタカム摺接面とサイドタペット５２のサイ
ドカム摺接面とが略面一となり、その状態で、センタタ
ペット５１の貫通孔５６とサイドタペット５２の貫通孔
６１ａ，６１ｂが一直線に連通する。

【００４５】なお、サイドタペット５２は外側周面６０
ａ、６０ｂがタペットガイドホール２５、２６の内周面
とカム軸方向に略当接する。そして、サイドタペット５
２の突出部５９ａ〜５９ｄとセンタタペット５１との間
には所定の間隙が保持され、この間隙により、タペット
ガイドホール２５、２６の内側でタペット５０のサイド
タペット５２とセンタタペット５１の加工誤差が許容さ
れる。

【００４６】タペット５０の、センタタペット５１の貫
通孔５６（貫通孔部分）とサイドタペット５２の貫通孔
６１ａ、６１ｂ（貫通孔部分）は、上述のようにセンタ
タペット５１のセンタカム摺接面がセンタカム７０ｃの
ベースサークル部に当接し、サイドタペット５２のサイ
ドカム摺接面がサイドカム７０ａ、７０ｂのベースサー
クル部に当接した状態で、カム軸方向に一直線に連通
し、一連の貫通孔を構成する。そして、この貫通孔に
は、サイドタペット５２の一方の筒状部５２ｂを貫通す
る貫通孔部分（貫通孔６１ｂ）に、油圧によりセンタタ
ペット５１を貫通する貫通孔部分（貫通孔５６）に突出
可能なよう油圧プランジャ７１が内蔵され、センタタペ
ット５１を貫通する貫通孔部分（貫通孔５６）に、油圧
プランジャ７１を介して油圧によりサイドタペット５２
の他方の筒状部５２ａを貫通する貫通孔部分（貫通孔６
１ａ）に突出可能なようロックピン７２が内蔵され、ま
た、ロックピン７２をセンタタペット５１とサイドタペ
ット５２とが相互に離脱しタペット摺動方向に相対移動
可能となる位置へ付勢するよう押圧スプリング７３が内
蔵されている。

【００４７】これら貫通孔５６、６１ａ、６１ｂと、油
圧プランジャ７１、ロックピン７２及び押圧スプリング
７３等により、センタタペット５１とサイドタペット５
２とを相互に結合及び離脱可能とするロック手段が構成
される。

【００４８】センタタペット５１側の貫通孔部分（貫通
孔５６）には、サイドタペット５２との分割部分の両端
部に、センタタペット５１の側方端面５４ａ、５４ｂと
面一となるようブッシュ７４、７５がそれぞれ挿入固定
される。そのうち、油圧プランジャ７１側の端部に固定
されるブッシュ７５は、ロックピン７２外周の鍔部７６
に当接してロックピン７２の油圧プランジャ７１側への
移動を規制する。また、もう一方の端部に固定されるブ
ッシュ７４は、ロックピン７２外周の上記鍔部７６との
間に押圧スプリング７３を圧縮状態で保持する。

【００４９】さらに、サイドタペット５２側の貫通孔部
分（貫通孔６１ａ、６１ｂ）には、ブッシュ７７、７８
が各々挿入固定される。そのうち、油圧プランジャ７１
を内蔵する方の筒状部５２ｂの貫通孔部分（貫通孔６１
ｂ）に挿入固定されたブッシュ７８は、タペット外周側
が端壁７８ａで塞がれ、内方側に油圧プランジャ７１を
摺動嵌合させる嵌合孔７８ｂを有する。

【００５０】また、他方の筒状部５２ａの貫通孔部分
（貫通孔６１ａ）に挿入固定されるブッシュ７７は、軸
方向中央部にロックピン７２の移動を規制するストッパ
部としての隔壁７７ａを有し、該隔壁７７ａを挟んで内
方側にロックピン７２の端部を嵌合させる嵌合孔７７ｂ
を有し、タペット外周側には、後述の回止部材を嵌合さ
せる嵌合孔７７ｃを有し、隔壁７７ａには、両嵌合孔７
７ｂ、７７ｃを連通する貫通孔７７ｄを有する。

【００５１】そして、これらサイドタペット５２側のブ
ッシュ７７、７８は、センタタペット５１側の端部を貫
通孔部分（貫通孔６１ａ、６１ｂ）より所定寸法突出さ
せ、センタタペット５１の貫通孔部分（貫通孔５６）に
挿入固定したブッシュ７４、７５の端面にそれぞれ所定
間隔をおいて対峙させている。

【００５２】こうした構成のロック手段において、油圧
プランジャ７１は、油圧が印加されるとロックピン７２
側に移動して端部がセンタタペット５１側の貫通孔部分
（貫通孔５６）に入り込むとともに、ロックピン７２を
押圧スプリング７３に抗して移動させ、ロックピン７２
の端部をサイドタペット５２の貫通孔部分（貫通孔６１
ａ）を入り込ませる。この時、油圧プランジャ７１がセ
ンタタペット５１とサイドタペット５２の一方の筒状部
５２ｂとの分割部分に跨がるとともに、ロックピン７２
がセンタタペット５１とサイドタペット５２の他方の筒
状部５２ａとの分割部分に跨がり、それらが協動してセ
ンタタペット５１とサイドタペット５２とを結合し、ロ
ック状態となる。また、油圧が解放されると、押圧スプ
リング７３がロックピン７２を油圧プランジャ７１側に
移動させ、油圧プランジャ７１が元の位置に復帰して、
ロックピン７２の両端面がセンタタペット５１の貫通孔
５６内でセンタタペット５１とサイドタペット５２との
分割部分と面一になって、センタタペット５１がサイド
タペット５２から離脱し、アンロック状態（ロック解
除）となる。

【００５３】このように、ロック手段は油圧によりロッ
ク状態とアンロック状態とに切り換え可能で、ロック状
態においてはサイドタペット５２とセンタタペット５１
とが結合し、サイドタペット５２とセンタカム７０ｃに
より駆動されるセンタタペット５１とが協働して吸気弁
及び排気弁を高速態様でリフトさせ、アンロック状態に
おいてはセンタタペット５１がサイドタペット５２から
離脱して、相対的に摺動し、サイドカム７０ａ、７０ｂ
により駆動されて吸気弁及び排気弁を低速態様でリフト
させる。

【００５４】タペット５０には、サイドタペット５２の
油圧プランジャ７１を内蔵する方の貫通孔６１ｂを有す
る筒状部５２ａに、上記ロック機構に作動油圧を供給す
るよう３本の加工孔からなる油路８１、８２、８３が設
けられている。第１油路８１は、サイドタペット５２の
反カム側から穿設加工された加工孔により構成され、カ
ム軸方向中心面からオフセットした位置においてタペッ
ト摺動方向に延びる。また、第２油路８２は、サイドタ
ペット５２の外周面から第１油路８１に向け垂直に穿設
加工された加工孔により構成され、第１油路８１をカム
キャリア１１に設けた後述の作動油供給通路９３、９４
と連通可能とする。また、第３油路８３は、サイドタペ
ット５２の貫通孔６１ｂのタペット外周側開口部から第
１油路８１を構成する加工孔のカム側端部に向けて穿設
加工された加工孔により構成され、油圧プランジャ７１
背部の作動油圧室となる貫通孔６１ｂのタペット外周側
端部を第１油路８１に連通させる。

【００５５】サイドタペット５２の一方の筒状部５２ｂ
油圧プランジャ７１を内蔵する貫通孔６１ｂに挿入固定
されるブッシュ７８には、上記第３油路８３を油圧プラ
ンジャ７１背部の作動油圧室に連通するよう開口部８４
が形成されている。

【００５６】また、タペット５０には、油圧プランジャ
７１を内蔵しない方の筒状部５２ａの貫通孔６１ａに固
定されるブッシュ７７のタペット外周側の嵌合孔７７ｃ
にタペット回止部材としての球状部材８６が、タペット
外周から一部はみ出した状態で転動自在に保持される。
この球状部材８６は、折曲爪部８７ａを備えたリング状
の保持部材８７を外方から貫通孔６１ａの内周に沿って
挿し込み、ブッシュ７７の端部外面に設けた縮径部との
間に嵌合固定することにより転動自在に保持される。

【００５７】そして、カムキャリア１１に設けられたタ
ペットガイドホール２５（２６）の内周には、タペット
５０側に保持されたタペット回止部材としての球状部材
８６を係合させてタペット摺動方向にのみ移動可能とす
るよう、タペット摺動方向に延びる溝８８が設けられて
いる。球状部材８６はこのタペットガイドホール２５
（２６）内周の溝８８と協働してタペット５０の回転を
規制する。

【００５８】また、センタタペット５１のサイドタペッ
ト５２の筒状部５２ａ、５２ｂと対峙する両側方端面５
４ａ、５４ｂには、貫通孔５６の下方においてカム軸方
向にサイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂの内方
端面５８ａ、５８ｂへ向けて突出し、サイドタペット５
２の筒状部５２ａ、５２ｂの貫通孔６１ａ、６１ｂから
内方へ突出したブッシュ７７、７８の端部に係止される
係止部８９ａ、８９ｂが形成されている。これら係止部
８９ａ、８９ｂが両側でサイドタペット５２側のブッシ
ュ７７、７８に係止されることにより、センタタペット
５１はタペット摺動方向上方への移動が規制される。

【００５９】カムキャリア１１の中央ウェブ２２には、
点火プラグ取付ホール部２１を挟む吸気側及び排気側の
両側に、各気筒のタペットガイドホール部２７、２８に
近接してシリンダヘッド長手方向（カム軸方向）に延び
るオイルギャラリ９１、９２が設けられ、また、これら
オイルギャラリ９１、９２からの油圧を各タペット５０
のリフト可変機構へ供給するよう、オイルギャラリ９
１、９２から分岐してタペットガイドホール２５、２６
の内周面に開口する作動油供給通路９３、９４が設けら
れている。

【００６０】作動油供給通路９３、９４は、カムキャリ
ア１１の側端面から穿設形成された加工孔により構成さ
れ、吸気側及び排気側共にタペットガイドホール２５、
２６に対し気筒列方向中心から列方向に所定量オフセッ
トした位置でオイルギャラリ９１、９２に開口し、タペ
ットガイドホール２５、２６の内周面に対しカム軸方向
中心面からオフセットした位置に開口する。

【００６１】そのうち、吸気側の作動油供給通路９３
は、オイルギャラリ９１から直角に分岐してタペットガ
イドホール２５に達するよう形成されたもので、カムキ
ャリア１１の成形後に側壁部２３側からのキリ加工等に
より、タペットガイドホール２５をホール中心からオフ
セットして気筒列方向に直交する方向に貫通しオイルギ
ャラリ９１に達するよう形成された加工孔により構成さ
れている。通常、このように加工孔を形成する場合は、
反オイルギャラリ側を塞ぐ必要があるが、油圧のリーク
は一応タペットによってほとんどが防げるとともに、本
実施の形態ではカムキャリア構造としているため、例え
リークしたとしても動弁室内にリークするだけで問題が
ない。そのため、加工孔を塞ぐ工程や部品を省くことが
可能となるのである。

【００６２】一方、排気側の作動油供給通路９４は、オ
イルギャラリ９２から斜めに分岐してタペットガイドホ
ール２６に達するよう形成されたもので、カムキャリア
１１の成形後に側壁部２４側からのキリ加工等により、
タペットガイドホール２６をホール中心からオフセット
して気筒列方向に対し斜めに貫通してオイルギャラリ９
２に達し、側壁側のコーナーリブ４５の端縁にかからな
い内方位置あるいは完全にコーナーリブ４５から外れた
位置を通るよう、カムキャリア幅方向に対し斜めに延
び、少なくとも一部がタペットガイドホール部２８を中
央ウェブ２２及び側壁部２４に連結するリブ３２の部分
を貫通して形成された加工孔により構成される。

【００６３】これら作動油供給通路９３、９４のタペッ
トガイドホール２５、２６の内周面における開口部は、
サイドタペット５２のサイドカム摺接面がサイドカム７
０ａ、７０ｂのベースサークル部に当接した状態で、サ
イドタペット２５の一方の筒状部５２ｂに設けられた上
記第２油路８２と相互に連通する。

【００６４】また、カムキャリア１の中央ウェブ２２
は、最前方の点火プラグ取付ホール部２１の前方側に、
点火プラグ取付ホール部２１と一体となる２円連接形状
に形成された油圧制御弁取付ホール部９５を備え、さら
にその前方に油圧制御プラグ取付ホール部９６を備え、
油圧制御弁取付ホール部９５にタペット５０のロック機
構に供給される作動油圧を制御する油圧制御弁９７が配
設され、油圧制御プラグ取付ホール部９６に油圧制御プ
ラグ（図示せず）が配設される。

【００６５】そして、カムキャリア１１の最前端部に
は、油圧源であるオイルポンプからの油圧を油圧制御弁
９７へ導入する作動油流入油路９８と、油圧制御弁９７
からの油圧をオイルギャラリ９１、９２へ導出する作動
油流出油路９９が形成され、また、オイルギャラリー９
１、９２内の油を動弁室１３に排出する絞り部を備えた
作動油排出路１２０が設けられ、油圧制御弁９７がオイ
ルギャラリー９１、９２と作動油排出路１２０とを断接
する構成とされている。

【００６６】また、図１に示すように、カムキャリア１
１の最前端頂部には、中央ウェブ１１のオイルギャラリ
９１、９２に近接する部分からカムジャーナル部９、１
０にかけて、最前端側のカムジャーナル部９、１０とカ
ムキャップ５、６との合わせ面にカムジャーナル潤滑用
油路を画成する溝１０１、１０２が形成される。

【００６７】そして、カムジャーナル部９、１０には、
カムジャーナル潤滑用油路を画成する溝１０１、１０２
とオイルギャラリー９１、９２とをカムジャーナル部
９、１０と近接する位置において相互に連通させるよ
う、直線状の連通路１０３、１０４が形成されている。
これら連通路１０３、１０４は、カムジャーナル部９、
１０のカムキャップ５、６との合わせ面側からキリ加工
等で穿設された加工孔により構成される。また、これら
連通路１０３、１０４のオイルギャラリ９１、９２との
各連通部には、絞り部１０５、１０６が設けられてい
る。

【００６８】そして、カムキャリア１１には、上記溝１
０１、１０２により画成されるカムジャーナル潤滑用油
路にオイルポンプ（油圧源）から上記油圧制御プラグ取
付ホール部９６に配設される油圧制御プラグを介して所
定圧の潤滑油を供給する潤滑用流入油路１０７、１０８
が形成されている。これら潤滑用流入油路１０７、１０
８は側方からキリ加工等で穿設された加工孔により構成
されたものである。加工孔の側端部は加工後に塞がれ
る。

【００６９】タペット５０のロック手段の油圧プランジ
ャ７１を作動させるための油圧は、油圧制御弁９７によ
り制御され、タペット５０のロック手段をロック状態と
する高速時に油圧供給通路９３、９４を介して作動油圧
室に供給される。その際、オイルポンプ（油圧源）から
の油圧は作動油流入油路９８を経て油圧制御弁９７に導
入され、油圧制御弁９７から作動油流出油路９９を通っ
てオイルギャラリ９１、９２に導かれ、サイドタペット
５２のサイドカム摺接面がサイドカム７０ａ、７０ｂの
ベースサークル部に当接し、作動油供給通路９３、９４
のタペットガイドホール２５、２６の内周面における開
口部がサイドタペット２５の第２油路８２と相互に連通
した状態で、作動油供給通路９３、９４を経て第２油路
８２に導入され、第２油路８２から第１油路８１、第３
油路８３を経て貫通孔６１ｂ内に導入され、油圧プラン
ジャ７１背部の作動油圧室に供給される。

【００７０】また、オイルポンプ（油圧源）からは、潤
滑用流入油路１０７、１０８及び連通路１０３、１０４
を介して上記溝１０１、１０２により画成されるカムジ
ャーナル潤滑用油路に常時所定油圧のオイルが潤滑油と
して供給され、その油圧が、連通路１０３、１０４を経
てオイルギャラリ９１、９２に供給される。そして、こ
の連通路１０３、１０４を経てオイルギャラリ９１、９
２に供給される油圧は絞り部１０５、１０６により流量
が制限されることにより制御される。また、その際、オ
イルギャラリ９１、９２内からは油圧制御弁９７を介し
作動油排出路１２０を介して動弁室１３内にオイルが排
出されるが、作動油排出路１２０には流量を制限する絞
り部１２０ａが形成されていて、それにより、オイルギ
ャラリ９１、９２内の油圧の低下が抑制される。こうし
て、タペット５０のロック手段をアンロック状態（非作
動）とする低速運転時において、オイルギャラリ９１、
９２内の油圧がロック機構が作動しない所定油圧に保持
される。

【００７１】なお、上記説明では実施の形態として、カ
ムキャリアに点火プラグ取付ホール部を設けたものにつ
いて説明したが、ディーゼルエンジンや直噴ガソリンエ
ンジンで、カムキャリアに燃料噴射弁取付ホール部を有
する場合にも本発明を適用できることは勿論である。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、油圧作動式のリフト可変機構を備えたタペッ
トを有するエンジンの動弁装置において、リフト可変機
構に油圧を供給するための油路を構成が簡単で加工容易
なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例のエンジンにおける
シリンダヘッド部の気筒列方向に直交する縦断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリ
アの平面図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリ
アの左側面図である。

【図４】本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリ
アの右側面図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリ
アの正面図である。

【図６】本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリ
アの背面図である。

【図７】本発明の実施の形態の一例におけるタペットお
よびタペットガイドホール部の横断面図である。

【図８】本発明の実施の形態の一例におけるタペットお
よびタペットガイドホール部のカム軸方向の縦断面図で
ある。

【図９】本発明の実施の形態の一例におけるタペットお
よびタペットガイドホール部のカム軸方向に直交する一
部縦断面図である。

【符号の説明】

２ シリンダヘッド ３ シリンダヘッドカバー ４ シリンダヘッド本体 ５、６ カムキャップ ７ 吸気カムシャフト ８ 排気カムシャフト ９、１０ カムジャーナル部 １１ カムキャリア １２ 側壁部 １３ 動弁室 ２１ 点火プラグ５取付ホール部 ２２ 中央ウエブ ２３、２４ 側壁部 ２５、２６ タペットガイドホール ２７、２８ タペットガイド部 ２９、３０ リブ ３１、３２、３３、３４ ボルト ４５ コーナリブ ５０ タペット ５１ センタタペット ５２ サイドタペット ５３ タペットスプリング ５６、６１ａ、６１ｂ 貫通孔（貫通孔部分） ７０ａ、７０ｂ サイドカム ７０ｃ センタカム ７１ 油圧プランジャ ７２ ロックピン ７３ 押圧スプリング ８１ 第１油路 ８２ 第２油路 ８３ 第３油路 ９１、９２ オイルギャラリ ９３、９４ 作動油供給通路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｌ 1/24 Ｆ０１Ｌ 1/24 Ｈ 13/00 ３０１ 13/00 ３０１Ｄ ３０１Ｍ Ｆ０１Ｍ 1/06 Ｆ０１Ｍ 1/06 Ｇ Ｆターム(参考） 3G013 AA06 AA07 BA03 BB14 BC14 BC17 BD33 3G016 AA02 AA08 AA19 BA03 BA06 BA19 BA28 BA30 BA31 BA33 BA34 BA37 BA43 BA47 BB04 BB06 BB31 BB40 CA03 CA07 CA21 CA22 CA23 CA27 CA28 CA29 CA33 CA36 CA51 CA52 CA57 DA06 DA18 DA22 FA12 FA27 FA29 FA33 FA38 GA01 GA03 3G018 AA06 AB02 AB07 AB17 BA03 BA22 BA36 CA19 DA03 DA17 DA18 DA24 DA30 DA52 DA54 DA74 DA83 DA85 FA03 FA06 GA14 GA25 3G024 AA17 AA18 BA23 DA03 DA06 DA10 DA18 FA14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムプロフィールの異なる複数のカムと
   の当接状態を切り換えて弁の作動リフト特性を選択的に
   変更する油圧式のリフト可変機構を備えたタペットを有
   するエンジンの動弁装置において、 当該エンジンは、燃焼室の一部を画成するとともに動弁
   室外郭を構成するシリンダヘッド本体の上面にカムキャ
   ップと協働してカムシャフトを支持するカムジャーナル
   部を備えるとともに前記タペットを摺動自在に支持する
   タペットガイドホールを備えたカムキャリアを着脱自在
   に取り付け、前記シリンダヘッド本体の側壁部に動弁室
   を覆うシリンダヘッドカバーの周縁をシール状態で当接
   させ、前記シリンダヘッド本体と前記シリンダヘッドカ
   バーとで動弁室を画成して、該動弁室にカムキャリアを
   内蔵する構成とし、 前記カムキャリアに、カム軸方向に延びるオイルギャラ
   リを設けるとともに、該オイルギャラリから分岐する作
   動油供給通路を形成するよう、カムキャリア側面から前
   記オイルギャラリに向けて直線的に延びて前記タペット
   ガイドホールを貫通する加工孔を形成し、 前記タペットに、前記カムキャリアの加工孔により構成
   する作動油供給通路と前記タペットに設けたリフト可変
   機構の油圧室とを連通させる油路を形成したことを特徴
   とするエンジンの動弁装置。
2. 【請求項２】 当該エンジンがカム軸方向に複数の気筒
   を配設した多気筒エンジンで、前記カムキャリアは、各
   気筒に対応する点火プラグ用又は燃料噴射弁用の取付ホ
   ール部と、気筒列幅方向中央部に位置し前記取付ホール
   部を連結して気筒列方向に延びる中央ウェブと、該中央
   ウェブの幅方向両側方に間隔をおいて配置され気筒列方
   向に延びる側壁部を備え、 前記中央ウェブと前記両側方の側壁部の間に前記カムジ
   ャーナル部及び前記タペットガイドホールを有するタペ
   ットガイドホール部が各々配置されて、それぞれが中央
   ウェブ及び側壁部にリブで連結され、 前記オイルギャラリが前記中央ウェブに形成され、 前記作動油供給通路の少なくとも一部が前記タペットガ
   イドホール部を前記中央ウェブ及び側壁部に連結するリ
   ブに形成された請求項１記載のエンジンの動弁装置。
3. 【請求項３】 前記タペットは、カム軸方向中央のセン
   タタペットとカム軸方向両側方のサイドタペットとに分
   割して、センタタペットとサイドタペットとがタペット
   摺動方向に相対移動可能で、かつロック手段により相互
   に係合及び離脱可能とし、 前記ロック手段は、前記センタタペットとサイドタペッ
   トを貫通してカム軸方向に延びる貫通孔にロックピンを
   摺動嵌合させるとともに、前記貫通孔の一方のサイドタ
   ペットを貫通する貫通孔部分に前記ロックピンを駆動す
   る油圧プランジャを摺動嵌合させ、油圧プランジャ背部
   に油圧室を形成し、該油圧室に作動油を供給する油路を
   該一方のサイドタペットに設けた構成とし、 前記作動油供給油路を構成する加工孔は、オイルギャラ
   リ側が前記タペットガイドホールに対し気筒列方向中心
   から列方向に所定量オフセットした位置に開口する構成
   とした請求項２記載のエンジンの動弁装置。
4. 【請求項４】 カムジャーナル部と協働してカムシャフ
   トを支持するカムキャップのうち、前記カムキャリアの
   中央ウェブに対し片方側に取り付けるカムキャップの少
   なくとも一部は、中央ウェブ側を前記カムキャリアに取
   付ボルトで固定するとともに、側壁部側を前記カムキャ
   リアと共にボルトによる共締めによって前記シリンダヘ
   ッド本体に固定し、 前記カムキャリアの共締めでボルト固定した側の側壁部
   に、カムジャーナル部と側壁部とをコーナ部において連
   結するコーナリブを設け、 該コーナーリブを設けた片方側のタペットガイドホール
   に対し、前記作動油供給油路を構成する加工孔はコーナ
   ーリブの端縁にかからない内方位置か完全にコーナーリ
   ブから外れた位置を通るようカムキャリア幅方向に対し
   斜めに形成した請求項３記載のエンジンの動弁装置。
5. 【請求項５】 前記カムキャリアの中央ウェブに対し他
   方側に取り付けるカムキャップの側壁部側を前記カムキ
   ャリアに取付ボルトで固定し、 該他方側のタペットガイドホールに対し、前記作動油供
   給油路を構成する加工孔は、タペットガイドホールの中
   心からオフセットした位置において該タペットガイドホ
   ールを気筒列方向に直交する方向に貫通するよう形成し
   た請求項４記載のエンジンの動弁装置。