【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気カムにより開閉駆動される吸気弁のステムを、電磁アクチュエータ機構のアマチュアに接続された保持ロッドで押圧して該吸気弁を開弁状態に保持し、かつ電磁アクチュエータ機構による保持を解除されて閉弁状態に復帰する吸気弁の着座時の衝撃を油圧ダンパー機構で緩衝するエンジンの動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるエンジンの動弁装置は、下記特許文献により公知である。このエンジンの動弁装置の油圧ダンパー機構は、吸気弁の閉弁を阻止する電磁アクチュエータ機構の保持ロッドの中間部に固定したピストンをシリンダの内部に緩く嵌合させ、ピストンの上下に区画された二つの緩衝室間を移動するオイルの流通抵抗により保持ロッドの上昇に抵抗力を付与することで、電磁アクチュエータ機構による拘束を解かれた保持ロッドを吸気弁と共にゆっくりと上昇させて、吸気弁の急激な着座を防止するようになっている。
【０００３】
【特許文献】
特開２０００−６５２３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは、吸気弁の開弁に伴ってスプリングの弾発力で保持ロッドが下降する際にも油圧ダンパー機構が抵抗力を発生するため、エンジン回転数が増加すると吸気弁の開弁速度に保持ロッドの下降速度が追い付かなくなって吸気弁と保持ロッドとが離間してしまい、吸気弁および保持ロッドの衝突による打音が発生する可能性があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンの高速運転時にも吸気弁と保持ロッドとが離間するのを防止して打音の発生を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、吸気カムにより開閉駆動される吸気弁のステムを、電磁アクチュエータ機構のアマチュアに接続された保持ロッドで押圧して該吸気弁を開弁状態に保持し、かつ電磁アクチュエータ機構による保持を解除されて閉弁状態に復帰する吸気弁の着座時の衝撃を油圧ダンパー機構で緩衝するエンジンの動弁装置において、油圧ダンパー機構は、シリンダと、シリンダに摺動自在に嵌合するピストンと、シリンダおよびピストンにより区画された油室とを備えており、ピストンを摺動自在に貫通する保持ロッドをスプリングで吸気弁側に付勢するとともに、保持ロッドに設けたフランジを、ピストンの吸気弁側の外面に当接可能に対向させたことを特徴とするエンジンの動弁装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、油圧ダンパー機構のピストンを摺動自在に貫通する保持ロッドをスプリングで吸気弁側に付勢し、保持ロッドに設けたフランジをピストンの吸気弁側の外面に当接可能に対向させたので、電磁アクチュエータ機構による保持を解除された吸気弁が閉弁するときには、吸気弁と共に移動する保持ロッドのフランジがピストンに係合することでピストンを油室内で移動させ、そこで発生する油圧緩衝力でバルブの着座騒音を抑制することができる。また吸気弁が開弁するときにはスプリングで付勢された保持ロッドがピストンに対して相対的に摺動しながら吸気弁に追従するので、油室内のピストンの移動に遅れが生じても、保持ロッドが吸気弁から離間して打音が発生するのを防止することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記スプリングを油室の外部に配置したことを特徴とするエンジンの動弁装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、アマチュアを吸気弁側に付勢するスプリングを油室の外部に配置したので、油室内の油圧に影響されることなく、アマチュアを確実に付勢して保持ロッドを吸気弁に追従させることができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、保持ロッドの端部に電磁アクチュエータ機構のアマチュアを固定する固定部を突設し、この固定部に前記スプリングの一端側を係止したことを特徴とするエンジンの動弁装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、電磁アクチュエータ機構のアマチュアを固定すべく保持ロッドの端部に突設した固定部を利用してスプリングの一端側を係止したので、スプリングの一端側を係止するための特別の係止部材が不要になって部品点数が削減される。
【００１２】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記スプリングの他端側を収納する筒状のガイド部と、アマチュア固定機構で押し上げられたアマチュアに当接してその上昇端を規制する板状のストッパ部とを備えたスプリングガイドを設け、ストッパ部の外周にアマチュアに当接する当接部を形成するとともに、その当接部の内側に肉抜き部を形成したことを特徴とするエンジンの動弁装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、スプリングガイドが筒状のガイド部と板状のストッパ部とを備えるので、ガイド部でストッパ部を補強して剛性を高めることができ、しかもアマチュア固定機構で押し上げられたアマチュアをストッパ部の外周に設けた当接部に当接させることで、アマチュアが傾かないように確実に保持することができる。またストッパ部の当接部の内側に肉抜き部を設けたので、当接部の機能を損なうことなくストッパ部を軽量化することができる。
【００１４】
尚、実施例の吸気ハイカム３６は本発明の吸気カムに対応し、実施例のナット８２は本発明の固定部に対応する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１はエンジンのシリンダヘッド部の断面図（図２の１−１線断面図）、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３部拡大図、図４は図３の４−４線断面図、図５は吸気弁閉弁タイミング遅延装置の作動状態を示す、前記図１に対応する図、図６は吸気弁の開弁時の作用を示す、前記３に対応する図、図７は吸気弁の遅閉じ制御によるバルブリフト量の変化を示すグラフである。
【００１７】
図１に示すように、ＳＯＨＣ型の直列４気筒エンジンＥはシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上面に結合されたシリンダヘッド１２と、シリンダヘッド１２の上面に結合されたカムシャフトホルダ１３とを備えており、シリンダブロック１１に形成したシリンダ１４にピストン１５が摺動自在に嵌合する。シリンダヘッド１２には、シリンダ１４毎に各２個の吸気ポート１６，１６および排気ポート１７，１７が形成されており、シリンダヘッド１２の下面にピストン１５の上面と対向するように形成され燃焼室１８は吸気弁孔１９，１９を介して吸気ポート１６，１６に連通するとともに、排気弁孔２０，２０を介して排気ポート１７，１７に連通する。
【００１８】
吸気弁孔１９，１９を開閉する吸気弁２１，２１はシリンダヘッド１２に設けた弁ガイド２２，２２に摺動自在に案内され、吸気弁ばね２３，２３で閉弁方向に付勢される。排気弁孔２０，２０を開閉する排気弁２４，２４はシリンダヘッド１２に設けた弁ガイド２５，２５に摺動自在に案内され、排気弁ばね２６，２６で閉弁方向に付勢される。カムシャフトホルダ１３はシリンダヘッド１２の長手方向に沿って配置された単一の部材であり、シリンダヘッド１２の上面とカムシャフトホルダ１３の下面との間に吸気・排気共用のカムシャフト２７が支持される。カムシャフト２７はクランクシャフトにタイミングチェーンを介して接続されており、クランクシャフトの２分の１の回転数で回転する。
【００１９】
図２を併せて参照すると明らかなように、カムシャフト２７の上方のカムシャフトホルダ１３には吸気ロッカーアームシャフト２８および排気ロッカーアームシャフト２９が支持されており、吸気ロッカーアームシャフト２８に第１吸気ロッカーアーム３０および第２吸気ロッカーアーム３１が隣接して配置されるとともに、第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１の軸方向両側に第１、第２排気ロッカーアーム３２，３３が配置される。
【００２０】
第１吸気ロッカーアーム３０は中間部を吸気ロッカーアームシャフト２８に支持されており、二股に分岐した一端部に一方の吸気弁２１のステム２１ａに当接するアジャストボルト３４と、球状の上面を有する保持ロッド受け部材３５とが設けられ、また他端部にカムシャフト２７に設けた吸気ハイカム３６に当接するローラ３７が支持される。第２吸気ロッカーアーム３１は中間部を吸気ロッカーアームシャフト２８に支持されており、一端部に他方の吸気弁２１のステム２１ａに当接するアジャストボルト３８が設けられ、また他端部にカムシャフト２７に設けた吸気ローカム３９に当接するスリッパ４０が設けられる。吸気ハイカム３６のカム山に比べて、吸気ローカム３９のカム山の高さは低く設定されている。
【００２１】
吸気ロッカーアームシャフト２８を挟んでローラ３７およびスリッパ４０の反対側の第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１に、該第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１を一体に連結して一体に揺動させ、あるいは相互に分離して独立して揺動させるべく、連結・解除機構４１が設けられる。
【００２２】
連結・解除機構４１は、第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１に同軸に形成したピン孔３０ａ，３１ａと、第１吸気ロッカーアーム３０のピン孔３０ａに摺動自在に嵌合する第１ピン４２と、第２吸気ロッカーアーム３１のピン孔３１ａに摺動自在に嵌合する第２ピン４３と、第１ピン４２を第２ピン４３に向けて付勢する戻しばね４４と、第２ピン４３の第１ピン４２と反対側の端面に形成された油室４５とを備えており、油室４５は吸気ロッカーアームシャフト２８の内部に形成した油路２８ａに、吸気ロッカーアームシャフト２８および第２吸気ロッカーアーム３１に形成した油孔２８ｂ，３１ｂを介して常時連通する。
【００２３】
従って、図示せぬ制御手段からの指令で吸気ロッカーアームシャフト２８の油路２８ａ、吸気ロッカーアームシャフト２８の油孔２８ｂおよび第２吸気ロッカーアーム３１の油孔３１ｂを介して油室４５に油圧が供給されると、図２に示すように、戻しばね４４の弾発力に抗して第１、第２ピン４２，４３が移動し、第２ピン４３が両ピン孔３０ａ，３１ａに跨がることで、第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１が連結されて一体に揺動可能になる。また油室４５に供給される油圧を抜くと、戻しばね４４の弾発力で第１、第２ピン４２，４３が押し戻され、第１、第２ピン４２，４３がそれぞれ第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１のピン孔３０ａ，３１ａに収納されることで、第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１が分離されて独立して揺動可能になる。
【００２４】
排気ロッカーアームシャフト２９に揺動自在に支持された第１、第２排気ロッカーアーム３２，３３は、その一端側に設けたローラ４６，４７がカムシャフト２７に設けた排気カム４８，４９に当接し、その他端側に設けたアジャストボルト５０，５１が排気弁２４，２４のステム２４ａ，２４ａに当接する。また符号５２は点火プラグ挿入筒であり、一対の排気弁２４，２４の間に設けられる。
【００２５】
次に、吸気弁２１，２１の閉弁タイミングを遅延する吸気弁閉弁タイミング遅延装置６１の構造を説明する。
【００２６】
吸気弁閉弁タイミング遅延装置６１は、カムシャフトホルダ１３に設けられるもので、４個のシリンダ１４…に各々対応して電磁アクチュエータ機構６２、油圧ダンパー機構６３およびアマチュア固定機構６４を備える。各シリンダ１４に対応する電磁アクチュエータ機構６２、油圧ダンパー機構６３およびアマチュア固定機構６４は全て同一構造であり、以下その一つを例にとって説明する。
【００２７】
図３および図４から明らかなように、電磁アクチュエータ機構６２は、第１端板６５と、第２端板６６と、重ね合わされた多数の第１積層板６８…および多数の第２積層板６９…よりなる２個のヨーク７０，７０とを備える。ヨーク７０，７０の第１積層板６８…および第２積層板６９…は左右対称な形状を有しており、それぞれ上面に開放するコイル収納溝６８ａ，６９ａを備える。また第１端板６５および第２端板６６は、第１、第２積層板６８…，６９…のコイル収納溝６８ａ，６９ａに連なるコイル収納溝６５ｂ，６５ｃ；６６ｂ，６６ｃを備えており、ボビンに巻き付けられたコイル７１が、第１、第２積層板６８，６９のコイル収納溝６８ａ，６９ａおよび第１、第２端板６５，６６のコイル収納溝６５ｂ，６５ｃ；６６ｂ，６６ｃに上方から嵌合し、更にその上部にコイル７１と略同一形状のレアショート板７２が配置される。磁束の成長を促進するためのレアショート板７２は打ち抜き、鍛造、削りだし等で製作したむく材で構成されるが、それを積層板で構成すれば更に効果を高めることができる。
【００２８】
概略長方形の枠状に形成されたレアショート板７２は、その一部に形成されたスリット７２ａで切断されており、その上面が第１、第２端板６５，６６の上面および第１、第２積層板６８…，６９…の上面と面一になるように固定される。コイル７１はコイル収納溝６５ｂ，６５ｃ；６６ｂ，６６ｃ；６８ａ；６９ａに嵌合して樹脂で固着されるが、レアショート板７２もコイル７１と共に樹脂で固着される。左右のヨーク７０，７０間に、上端にアマチュア７３を備えた保持ロッド７４が摺動自在に支持される。概略長方形のアマチュア７３は、その下面が第１、第２端板６５，６６および第１、第２積層板６８…，６９…の上面に対向する。
【００２９】
ヨーク７０，７０の両端部にはそれぞれ上下一対の締結シャフト７５…が配置されており、これら４本の締結シャフト７５…が貫通することで第１、第２端板６５，６６および第１、第２積層板６８…，６９…が一体に締結される。
【００３０】
図１から明らかなように、カムシャフトホルダ１３にステー７６を介してセンサ７７が支持されており、このセンサ７７でアマチュア７３の上下位置が検出される。
【００３１】
次に、図３に基づいて、電磁アクチュエータ機構６２により開弁保持された吸気弁２１，２１の閉弁時の衝撃を吸収する油圧ダンパー機構６３の構造を説明する。
【００３２】
油圧ダンパー機構６３はカムシャフトホルダ１３の上面の厚肉部の内部に収納されるもので、カムシャフトホルダ１３に形成された下面開放のシリンダ９１と、このシリンダ９１に摺動自在に嵌合するカップ状のピストン９２と、シリンダ９１およびピストン９２によって区画された油室９３とを備えており、電磁アクチュエータ機構６２の保持ロッド７４がピストン９２を摺動自在に貫通し、保持ロッド７４に形成したフランジ７４ａがピストン９２の下面に当接する。シリンダ９１の内壁面には複数のオリフィス９４…が形成され、またピストン９２にも、それを貫通するように複数のオリフィス９２ａ…が形成される。ピストン９２の上方に形成された油室９３には油圧源からチェック弁（図示せず）を介してオイルが供給され、油室９３からオリフィス９４…を介して排出されたオイルはチェック弁（図示せず）を介してオイルタンクに戻される。
【００３３】
油室９３の上方において、保持ロッド７４の外周を囲む保持ロッド挿通孔９５がカムシャフトホルダ１３の上面まで延びており、この保持ロッド挿通孔９５と保持ロッド７４との間にエア抜き用の空間が形成される。従って、電磁アクチュエータ機構６２をカムシャフトホルダ１３に締結する前に、油室９３およびそれに連なる油路にオイルを充填する際に、保持ロッド挿通孔９５を介してエア抜きを行うことが可能となり、特別のエア抜き孔が不要となる。
【００３４】
カムシャフトホルダ１３の上面に一対の支持ブロック７８，７８がアマチュア７３を挟むように固定されており、これらの支持ブロック７８，７８の上面にアマチュア７３を覆うようにスプリングガイド７９が複数本のボルト８０…で固定される。スプリングガイド７９は、上面が閉塞された円筒状のガイド部７９ａと、ガイド部７９ａの下端に連なる板状のストッパ部７９ｂとを備えており、ストッパ部７９ｂの周囲が前記ボルト８０…で支持ブロック７８，７８に固定される。板状のストッパ部７９ｂは、円筒状のガイド部７９ａと一体化されることで剛性の向上が図られる。
【００３５】
スプリングガイド７９のガイド部７９ａに収納されたスプリング８１の下端は、保持ロッド７４の上端にアマチュア７３を固定するナット８２の外周に係止される。このように、ナット８２をスプリング８１のばね座として利用するので、特別のばね座が不要になって部品点数の削減に寄与することができる。またスプリング８１を油室９３の外部に配置したので、油室９３内の油圧の影響を排除してアマチュア７３を確実に付勢することができる。
【００３６】
スプリングガイド７９のストッパ部７９ｂの下面外周部にはアマチュア７３の上面に当接可能な当接部７９ｃが設けられており、当接部７９ｃとの当接によりアマチュア７３の上限位置が規制される。またストッパ部７９ｂの当接部７９ｃの内部には肉抜き部７９ｄが形成されており、この肉抜き部７９ｄの周囲の当接部７９ｃにおいてストッパ部７９ｂがアマチュア７３の上面に当接するので、ストッパ部７９ｂでアマチュア７３を安定良く支持しながら、ストッパ部７９ｂを軽量化することができる。
【００３７】
次に、図３に基づいて、電磁アクチュエータ機構６２の非作動時にアマチュア７３を上昇位置に保持するアマチュア固定機構６４，６４の構造を説明する。
【００３８】
カムシャフトホルダ１３の上面の厚肉部の内部に、各シリンダ１４に対応して一対のアマチュア固定機構６４，６４が油圧ダンパー機構６３を挟むように配置される。各々のアマチュア固定機構６４は、カムシャフトホルダ１３に形成されたシリンダ９６と、それに摺動自在に嵌合するピストン９７と、ピストン９７を上向きに付勢する戻しばね９８と、ピストン９７の上面に形成された油室９９と、ピストン９７の上面から上向きに突出してアマチュア７３の突起７３ａの下面に当接可能なアマチュア係止部材１００とを備える。アマチュア係止部材１００はカムシャフトホルダ１３を貫通して上方に突出する
吸気弁閉弁タイミング遅延装置６１の非作動時に、図３に示すようにアマチュア固定機構６４，６４の油室９９，９９の油圧は抜かれており、戻しばね９８，９８の弾発力でアマチュア係止部材１００，１００が上昇してアマチュア７３の突起７３ａ，７３ａを押し上げた位置に保持するため、第１吸気ロッカーアーム３０の揺動に伴って保持ロッド７４がアマチュア７３と共に不要な上下動をするのが防止される。
【００３９】
これにより、保持ロッド７４およびアマチュア７３の慣性重量や摺動抵抗が第１吸気ロッカーアーム３０のスムーズな揺動を阻害することが防止され、また吸気第１ロッカーアーム３０の揺動に保持ロッド７４の昇降が追従できないエンジンＥの高速運転時に、保持ロッド７４の下端が第１吸気ロッカーアーム３０の保持ロッド受け部材３５から離間したり衝突したりして騒音の発生や耐久性の低下の原因となることが防止される。
【００４０】
一方、吸気弁閉弁タイミング遅延装置６１の作動時には、図６に示すように、アマチュア固定機構６４，６４の油室９９，９９に油圧が供給され、戻しばね９８，９８の弾発力に抗してアマチュア係止部材１００，１００が下降する。その結果、アマチュア係止部材１００，１００がアマチュア７３から下方に離間し、アマチュア７３および保持ロッド７４は自由に昇降できる状態となる。
【００４１】
保持ロッド７４を挟んで対称的に配置した一対のアマチュア固定機構６４，６４のアマチュア係止部材１００，１００でアマチュア７３の一対の突起７３ａ，７３ａを固定するので、アマチュア７３の傾きや保持ロッド７４のコジリを確実に阻止することができる。
【００４２】
次に、上記構成を備えた実施例の作用を説明する。
【００４３】
図２において、エンジンＥの低速運転領域で吸気弁２１，２１の動弁系に設けた連結・解除機構４１の油室４５の油圧を抜くと、戻しばね４４の弾発力で第１、第２ピン４２，４３が押し戻され、第１、第２ピン４２，４３がそれぞれ第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１のピン孔３０ａ，３１ａに収納されることで、第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１が分離されて独立して揺動可能になる。その結果、カム山が高い吸気ハイカム３６にローラ３７を当接させた第１吸気ロッカーアーム３０は大きく揺動して一方の吸気弁２１を大きなリフト量で開閉する一方、カム山が低い吸気ローカム３９にスリッパ４０を当接させた第２吸気ロッカーアーム３１は小さく揺動して他方の吸気弁２１を小さなリフト量で開閉することで、燃焼室１８内に吸気スワールを発生させて混合気の燃焼効率を高めることができる。
【００４４】
エンジンＥの中・高速運転領域で連結・解除機構４１の油室４５に油圧を供給すると、図２に示すように、戻しばね４４の弾発力に抗して第１、第２ピン４２，４３が移動し、第２ピン４３が両ピン孔３０ａ，３１ａに跨がることで、第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１が連結されて一体に揺動可能になる。その結果、カム山が高い吸気ハイカム３６にローラ３７を当接させた第１吸気ロッカーアーム３０と一体に第２吸気ロッカーアーム３１が大きく揺動し、両方の吸気弁２１，２１が大きなリフト量で開閉してエンジンＥの出力が増加する。
【００４５】
吸気弁閉弁タイミング遅延装置６１の非作動時、つまり電磁アクチュエータ機構６２のコイル７１への通電が行われないとき、図１に示すようにアマチュア固定機構６４，６４の油室９９，９９の油圧は抜かれており、戻しばね９８，９８の弾発力でアマチュア係止部材１００，１００が上昇して突起７３ａ，７３ａに係合することでアマチュア７３を押し上げ、スプリングガイド７９のストッパ部７９ｂの当接部７９ｃに押し付けて固定するため、第１吸気ロッカーアーム３０の揺動に伴って保持ロッド７４がアマチュア７３と共に不要な上下動をするのが防止される。これにより、保持ロッド７４およびアマチュア７３の慣性重量や摺動抵抗が第１吸気ロッカーアーム３０のスムーズな揺動を阻害することが防止され、吸気弁２１のスムーズな開閉が可能になる。
【００４６】
一方、吸気弁閉弁タイミング遅延装置６１の作動時、つまり電磁アクチュエータ機構６２のコイル７１への通電が行われるとき、図５に示すようにアマチュア固定機構６４，６４の油室９９，９９に油圧が供給され、戻しばね９８，９８の弾発力に抗してアマチュア係止部材１００，１００が下降する。その結果、アマチュア係止部材１００，１００がアマチュア７３の突起７３ａ，７３ａから下方に離間し、アマチュア７３および保持ロッド７４は自由に昇降できる状態となる。
【００４７】
しかして、第１吸気ロッカーアーム３０が吸気弁２１のステム２１ａを押し下げて該吸気弁２１のリフト量が最大になるのにタイミングを合わせて電磁アクチュエータ機構６２のコイル７１を励磁すると、ヨーク７０，７０にアマチュア７３が吸引されることで保持ロッド７４が下降し、その下端が保持ロッド受け部材３５を下方に押圧する。すると、第１吸気ロッカーアーム３０が揺動し、その一端側のアジャストボルト３４が吸気弁２１のステム２１ａを押圧して該吸気弁２１を開弁させたままの状態に保持する。このとき、第１吸気ロッカーアーム３０の他端側のローラ３７はカムシャフト２７の吸気ハイカム３６から離間して空転する。
【００４８】
所定時間の経過後にコイル７１を消磁すると、吸気弁ばね２３の弾発力で吸気弁２１が閉弁位置に上昇し、第１吸気ロッカーアーム３０が逆方向に揺動してローラ３７が吸気ハイカム３６に当接するとともに、保持ロッド受け部材３５に下端を押し上げられた保持ロッド７４と共にアマチュア７３が上昇してヨーク７０，７０の上面から離間する。このように、電磁アクチュエータ機構６２のコイル７１を所定のタイミングで励磁および消磁することにより、吸気弁２１の閉弁時期を任意の長さだけ遅延させることができ、ポンピングロスの低減による燃料消費の低減を図ることができる。図７には、エンジンＥの回転数が６５０ｒｐｍの場合および３０００ｒｐｍの場合について、吸気弁２１の遅閉じ制御によるバルブリフト量の変化が示される。
【００４９】
尚、電磁アクチュエータ機構６２の作動時に、連結・解除機構４１で第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１が一体に結合されていれば、２個の吸気弁２１，２１の閉弁タイミングを共に遅延させることができる。また連結・解除機構４１で第１、第２吸気ロッカーアーム３０，３１を分離していれば、第１吸気ロッカーアーム３０側の吸気弁２１の閉弁タイミングだけが遅延し、第２吸気ロッカーアーム３０側の吸気弁２１は吸気ローカム３９のプロフィールに応じたバルブリフト量で開閉する。
【００５０】
さて、吸気弁２１の開弁保持を解除すべくコイル７１の励磁状態から消磁状態に切り換えると、吸気弁ばね２３の弾発力で吸気弁２１が閉弁する。このとき、吸気弁２１が吸気弁孔１９に衝撃的に着座するのを防止するために油圧ダンパー機構６３が作用する。即ち、閉弁する吸気弁２１のステム２１によって保持ロッド７４が押し上げられると、保持ロッド７４に押圧された油圧ダンパー機構６３のピストン９２が、図５の下降位置から図１の上昇位置へと押し上げられる。シリンダ９１内をピストン９２が上昇すると、ピストン９２の上方の油室９３の容積が減少する。ピストン９２が下降位置にあるとき、油室９３には開弁した入口側チェック弁を介して油圧が供給されているが、ピストン９２の上昇によって油室９３の容積が減少すると入口側チェック弁が閉弁し、油室９３内のオイルは出口側チェック弁を開弁して排出される。このとき、油室９３内のオイルがシリンダ９１の壁面のオリフィス９４…およびピストン９２のオリフィス９２ａ…を通過することで、吸気弁２１が吸気弁孔１９に衝撃的に着座するのを防止する油圧緩衝力が発生する。
【００５１】
上記油圧緩衝力の発生メカニズムを更に詳細に説明する。ピストン９２が図５に示す下降位置から上昇を開始するとき、シリンダ９１の壁面のオリフィス９４…をオイルが通過することで油圧緩衝力が発生し、バルブリフト量は一定の比率で減少する。ピストン９２の上動に伴い、該ピストン９２の上端がシリンダ９１の壁面のオリフィス９４…を閉塞すると、それ以後はピストン９２の小径のオリフィス９２ａ…をオイルが通過することで更に強い油圧緩衝力が発生し、バルブリフト量の減少率が低下して吸気弁２１は衝撃を発生することなくゆっくりと着座する。
【００５２】
以上のように、吸気弁２１が閉弁する際に、油圧ダンパー機構６３がピストン９２の移動に抵抗力を付与して吸気弁２１の着座騒音の発生を防止するが、それに続いて吸気弁２１が開弁するとき、第１吸気ロッカーアーム３０に設けた保持ロッド受け部材３５から保持ロッド７４の下端が離間しないように、油圧ダンパー機構６３の油室９３に入口側チェック弁から油圧が供給されてピストン９２が下降する。しかしながら、油圧ダンパー機構６３の応答性は必ずしも高くないため、エンジン回転数が高い領域（例えば２０００ｒｐｍ以上）では油圧によるピストン９２および保持ロッド７４の下降速度が保持ロッド受け部材３５の下降速度に追い付けず、保持ロッド受け部材３５から保持ロッド７４の下端が離間してしまう可能性がある。
【００５３】
そこで本実施例では、保持ロッド７４をピストン９２に対して相対的に下降可能に嵌合させ、かつスプリング８１によってアマチュア７３を介して保持ロッド７４を下向きに付勢することにより、ピストン９２の下降速度が遅れても、図６に示すように、保持ロッド７４がピストン９２に対して相対的に下降することで、保持ロッド受け部材３５から保持ロッド７４の下端が離間するのを阻止して騒音の発生を防止することができる。
【００５４】
このようにして保持ロッド７４のフランジ７４ａがピストン９２の下面から一時的に離れても（図６参照）、保持ロッド７４が下降端に達する前に、油圧で下降するピストン９２が保持ロッド７４の下降に追い付いてフランジ７４ａがピストン９２の下面に再び当接する。従って、吸気弁２１の開弁時に油室９３に高い油圧を加えてピストン９２の下降速度を高める必要がないため、油圧ポンプを小型化してエンジンＥの負荷を低減し、燃料消費量を節減することができる。
【００５５】
その結果、吸気弁２１の閉弁時に保持ロッド７４が上昇する場合には、保持ロッド７４のフランジ７４ａがピストン９２の下面に当接して保持ロッド７４およびピストン９２が一体化するため、油圧ダンパー機構６３は支障なく機能を発揮することができる。
【００５６】
以上、吸気弁２１，２１の動弁作用について説明したが、排気弁２４，２４の動弁作用は従来のものと同様である。即ち、図２において、カムシャフト２７に設けた排気カム４８，４９にローラ４６，４７を当接させた第１、第２排気ロッカーアーム３２，３３が排気ロッカーアームシャフト２９まわりに揺動することで、それら第１、第２排気ロッカーアーム３２，３３に設けたアジャストボルト５０，５１にステム２４ａ，２４ａを当接させた排気弁２４，２４が開閉駆動される。
【００５７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５８】
例えば、フランジ７４ａとピストン９２との間に、衝突時の衝撃を吸収するラバー等の衝撃吸収部材を、フランジ７４ａの形状に沿うように設けても良い。このようにすれば、衝突時の衝撃により発生する騒音を抑制できるだけでなく、フランジ７４ａとピストン９２との接触部の摩耗を抑制することができる。
【００５９】
また本発明はクランクシャフトを鉛直方向に配置した船外機のような船舶推進用エンジンに対しても適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、油圧ダンパー機構のピストンを摺動自在に貫通する保持ロッドをスプリングで吸気弁側に付勢し、保持ロッドに設けたフランジをピストンの吸気弁側の外面に当接可能に対向させたので、電磁アクチュエータ機構による保持を解除された吸気弁が閉弁するときには、吸気弁と共に移動する保持ロッドのフランジがピストンに係合することでピストンを油室内で移動させ、そこで発生する油圧緩衝力でバルブの着座騒音を抑制することができる。また吸気弁が開弁するときにはスプリングで付勢された保持ロッドがピストンに対して相対的に摺動しながら吸気弁に追従するので、油室内のピストンの移動に遅れが生じても、保持ロッドが吸気弁から離間して打音が発生するのを防止することができる。
【００６１】
また請求項２に記載された発明によれば、アマチュアを吸気弁側に付勢するスプリングを油室の外部に配置したので、油室内の油圧に影響されることなく、アマチュアを確実に付勢して保持ロッドを吸気弁に追従させることができる。
【００６２】
また請求項３に記載された発明によれば、電磁アクチュエータ機構のアマチュアを固定すべく保持ロッドの端部に突設した固定部を利用してスプリングの一端側を係止したので、スプリングの一端側を係止するための特別の係止部材が不要になって部品点数が削減される。
【００６３】
また請求項４に記載された発明によれば、スプリングガイドが筒状のガイド部と板状のストッパ部とを備えるので、ガイド部でストッパ部を補強して剛性を高めることができ、しかもアマチュア固定機構で押し上げられたアマチュアをストッパ部の外周に設けた当接部に当接させることで、アマチュアが傾かないように確実に保持することができる。またストッパ部の当接部の内側に肉抜き部を設けたので、当接部の機能を損なうことなくストッパ部を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンのシリンダヘッド部の断面図（図２の１−１線断面図）
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３部拡大図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】吸気弁閉弁タイミング遅延装置の作動状態を示す、前記図１に対応する図
【図６】吸気弁の開弁時の作用を示す、前記３に対応する図
【図７】吸気弁の遅閉じ制御によるバルブリフト量の変化を示すグラフ
【符号の説明】
２１ 吸気弁
２１ａ ステム
３６ 吸気ハイカム（吸気カム）
６２ 電磁アクチュエータ機構
６３ 油圧ダンパー機構
６４ アマチュア固定機構
７３ アマチュア
７４ 保持ロッド
７４ａ フランジ
７９ スプリングガイド
７９ａ ガイド部
７９ｂ ストッパ部
７９ｃ 当接部
７９ｄ 肉抜き部
８１ スプリング
８２ ナット（固定部）
９１ シリンダ
９２ ピストン
９３ 油室[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a stem of an intake valve driven to be opened and closed by an intake cam is pressed by a holding rod connected to an armature of an electromagnetic actuator mechanism to hold the intake valve in an open state, and hold the intake valve by an electromagnetic actuator mechanism. The present invention relates to a valve operating device for an engine in which a shock at the time of seating of an intake valve that is released and returns to a closed state is buffered by a hydraulic damper mechanism.
[0002]
[Prior art]
A valve train for such an engine is known from the following patent documents. The hydraulic damper mechanism of the valve operating device of the engine has a piston fixed to an intermediate portion of a holding rod of an electromagnetic actuator mechanism for preventing a closing of an intake valve loosely fitted inside a cylinder, and is partitioned above and below the piston. By applying a resistance to the rise of the holding rod by the flow resistance of the oil moving between the two buffer chambers, the holding rod released from the restraint by the electromagnetic actuator mechanism is slowly raised together with the intake valve, and the intake valve is closed. It prevents sudden seating.
[0003]
[Patent Document]
JP 2000-65232 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional device described above, the hydraulic damper mechanism generates a resistance force even when the holding rod descends due to the spring force of the spring with the opening of the intake valve. The lowering speed of the holding rod cannot keep up with the valve opening speed, so that the intake valve and the holding rod are separated from each other, and there is a possibility that a tapping sound is generated due to a collision between the intake valve and the holding rod.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to prevent the intake valve and the holding rod from separating from each other even during high-speed operation of the engine, thereby suppressing the generation of a tapping sound.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the intake valve is opened and closed by an intake cam, and the stem is pressed by a holding rod connected to an armature of an electromagnetic actuator mechanism. In a valve operating device of an engine in which a valve is held in an open state, and the holding by an electromagnetic actuator mechanism is released and the intake valve which returns to a closed state is cushioned by a hydraulic damper mechanism, a hydraulic damper mechanism is provided. , A cylinder, a piston slidably fitted to the cylinder, and an oil chamber defined by the cylinder and the piston, and a retaining rod that slidably penetrates the piston is biased toward the intake valve by a spring. And a flange provided on the holding rod is opposed to the outer surface of the piston on the intake valve side so as to be in contact with the piston. It is.
[0007]
According to the above configuration, the holding rod that slidably penetrates the piston of the hydraulic damper mechanism is biased toward the intake valve by the spring, and the flange provided on the holding rod can be brought into contact with the outer surface of the piston on the intake valve side. When the intake valve, which has been released from holding by the electromagnetic actuator mechanism, is closed because it is opposed, the piston is moved in the oil chamber by the flange of the holding rod that moves together with the intake valve engaging with the piston, which is generated there. The seating noise of the valve can be suppressed by the hydraulic damping force. When the intake valve opens, the holding rod biased by the spring follows the intake valve while sliding relative to the piston, so that even if the movement of the piston in the oil chamber is delayed, the holding rod Can be prevented from being generated apart from the intake valve.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a valve train for an engine is proposed, wherein the spring is disposed outside the oil chamber.
[0009]
According to the above configuration, since the spring for urging the armature toward the intake valve is disposed outside the oil chamber, the armature is surely urged without being affected by the oil pressure in the oil chamber, and the holding rod is moved to the intake valve. Can be followed.
[0010]
According to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect, a fixing portion for fixing an armature of the electromagnetic actuator mechanism is protruded from an end of the holding rod, and the spring is provided on the fixing portion. There has been proposed an engine valve train in which one end is locked.
[0011]
According to the above configuration, one end of the spring is locked by using the fixed portion protruding from the end of the holding rod to fix the armature of the electromagnetic actuator mechanism. No special locking member is required, and the number of parts is reduced.
[0012]
According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of claim 3, in contact with the cylindrical guide portion that houses the other end of the spring and the armature pushed up by the armature fixing mechanism. A spring guide having a plate-like stopper portion for regulating the rising end was provided, a contact portion for contacting the armature was formed on the outer periphery of the stopper portion, and a lightening portion was formed inside the contact portion. A valve train for an engine is proposed.
[0013]
According to the above configuration, since the spring guide includes the cylindrical guide portion and the plate-shaped stopper portion, the rigidity can be enhanced by reinforcing the stopper portion with the guide portion, and furthermore, the armature pushed up by the armature fixing mechanism. Is brought into contact with a contact portion provided on the outer periphery of the stopper portion, so that the armature can be securely held so as not to be inclined. Further, since the lightening portion is provided inside the contact portion of the stopper portion, the weight of the stopper portion can be reduced without impairing the function of the contact portion.
[0014]
Incidentally, the intake high cam 36 of the embodiment corresponds to the intake cam of the present invention, and the nut 82 of the embodiment corresponds to the fixing portion of the present invention.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0016]
1 to 7 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a cylinder head portion of an engine (a sectional view taken along line 1-1 in FIG. 2), and FIG. 2 is a line 2-2 in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. 1, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3, and FIG. 5 shows an operation state of the intake valve closing timing delay device, corresponding to FIG. FIG. 6 is a view showing the operation when the intake valve is opened, corresponding to 3 above, and FIG. 7 is a graph showing a change in the valve lift amount due to the late closing control of the intake valve.
[0017]
As shown in FIG. 1, the SOHC type in-line four-cylinder engine E includes a cylinder block 11, a cylinder head 12 connected to an upper surface of the cylinder block 11, and a camshaft holder 13 connected to an upper surface of the cylinder head 12. A piston 15 is slidably fitted to a cylinder 14 formed in the cylinder block 11. Two intake ports 16 and 16 and two exhaust ports 17 and 17 are formed in the cylinder head 12 for each cylinder 14, and are formed on the lower surface of the cylinder head 12 so as to face the upper surface of the piston 15. Reference numeral 18 communicates with the intake ports 16, 16 via the intake valve holes 19, 19, and communicates with the exhaust ports 17, 17 via the exhaust valve holes 20, 20.
[0018]
The intake valves 21, 21 for opening and closing the intake valve holes 19, 19 are slidably guided by valve guides 22, 22 provided on the cylinder head 12, and are urged in the valve closing direction by the intake valve springs 23, 23. The exhaust valves 24, 24 for opening and closing the exhaust valve holes 20, 20 are slidably guided by valve guides 25, 25 provided on the cylinder head 12, and are urged by exhaust valve springs 26, 26 in the valve closing direction. The camshaft holder 13 is a single member arranged along the longitudinal direction of the cylinder head 12, and a camshaft 27 for both intake and exhaust is supported between the upper surface of the cylinder head 12 and the lower surface of the camshaft holder 13. Is done. The camshaft 27 is connected to the crankshaft via a timing chain, and rotates at half the number of revolutions of the crankshaft.
[0019]
2, an intake rocker arm shaft 28 and an exhaust rocker arm shaft 29 are supported by the camshaft holder 13 above the camshaft 27, and the first intake rocker arm shaft 28 A rocker arm 30 and a second intake rocker arm 31 are arranged adjacent to each other, and first and second exhaust rocker arms 32 and 33 are arranged on both axial sides of the first and second intake rocker arms 30 and 31. .
[0020]
The first intake rocker arm 30 has an intermediate portion supported by the intake rocker arm shaft 28, and has an adjusting bolt 34 that abuts on the stem 21 a of one intake valve 21 at one end branched into two branches, and a spherical upper surface. A rod receiving member 35 is provided, and a roller 37 that contacts the intake high cam 36 provided on the camshaft 27 is supported at the other end. The second intake rocker arm 31 has an intermediate portion supported by an intake rocker arm shaft 28, an adjust bolt 38 that is in contact with the stem 21 a of the other intake valve 21 at one end, and a camshaft 27 at the other end. Is provided with a slipper 40 which comes into contact with the intake low cam 39 provided at the bottom. The height of the cam ridge of the intake low cam 39 is set lower than the cam ridge of the intake high cam 36.
[0021]
The first and second intake rocker arms 30, 31 are integrally connected to the first and second intake rocker arms 30, 31 on the opposite side of the roller 37 and the slipper 40 with the intake rocker arm shaft 28 interposed therebetween. A linking / disengaging mechanism 41 is provided for swinging or swinging independently of each other.
[0022]
The coupling / disengaging mechanism 41 is slidably fitted into the pin holes 30a, 31a formed coaxially with the first and second intake rocker arms 30, 31, and the pin holes 30a of the first intake rocker arm 30. A pin 42, a second pin 43 slidably fitted in the pin hole 31 a of the second intake rocker arm 31, a return spring 44 for urging the first pin 42 toward the second pin 43, An oil chamber 45 is formed on the end face of the pin 43 opposite to the first pin 42. The oil chamber 45 is provided in an oil passage 28 a formed inside the intake rocker arm shaft 28, and the intake rocker arm shaft 28 and The communication is always established through oil holes 28b and 31b formed in the second intake rocker arm 31.
[0023]
Accordingly, the oil pressure is applied to the oil chamber 45 through the oil passage 28a of the intake rocker arm shaft 28, the oil hole 28b of the intake rocker arm shaft 28, and the oil hole 31b of the second intake rocker arm 31 according to a command from a control means (not shown). When supplied, as shown in FIG. 2, the first and second pins 42 and 43 move against the elastic force of the return spring 44, and the second pin 43 straddles both pin holes 30a and 31a. Accordingly, the first and second intake rocker arms 30 and 31 are connected to be able to swing integrally. When the oil pressure supplied to the oil chamber 45 is released, the first and second pins 42 and 43 are pushed back by the resilience of the return spring 44, and the first and second pins 42 and 43 are respectively moved to the first and second pins. By being accommodated in the pin holes 30a, 31a of the intake rocker arms 30, 31, the first and second intake rocker arms 30, 31 are separated and can swing independently.
[0024]
The first and second exhaust rocker arms 32 and 33, which are swingably supported by the exhaust rocker arm shaft 29, have rollers 46 and 47 provided at one end thereof contact exhaust cams 48 and 49 provided on the cam shaft 27. The adjustment bolts 50 and 51 provided on the other end side are in contact with the stems 24a and 24a of the exhaust valves 24 and 24. Reference numeral 52 denotes a spark plug insertion tube, which is provided between the pair of exhaust valves 24.
[0025]
Next, the structure of the intake valve closing timing delay device 61 that delays the closing timing of the intake valves 21 and 21 will be described.
[0026]
The intake valve closing timing delay device 61 is provided on the camshaft holder 13 and includes an electromagnetic actuator mechanism 62, a hydraulic damper mechanism 63, and an armature fixing mechanism 64 corresponding to each of the four cylinders. The electromagnetic actuator mechanism 62, the hydraulic damper mechanism 63, and the armature fixing mechanism 64 corresponding to each cylinder 14 have the same structure, and one of them will be described below as an example.
[0027]
As is clear from FIGS. 3 and 4, the electromagnetic actuator mechanism 62 includes a first end plate 65, a second end plate 66, a large number of first laminated plates 68,. , Two yokes 70, 70. The first laminated plates 68 and the second laminated plates 69 of the yokes 70 have a left-right symmetrical shape, and have coil housing grooves 68a and 69a opened to the upper surface, respectively. The first end plate 65 and the second end plate 66 are provided with coil storage grooves 65b, 65c; 66b, 66c continuous with the coil storage grooves 68a, 69a of the first and second laminated plates 68, 69, respectively. The coil 71 wound around the bobbin is moved upward in the coil storage grooves 68a, 69a of the first and second laminated plates 68, 69 and the coil storage grooves 65b, 65c; 66b, 66c of the first and second end plates 65, 66. And a rare short plate 72 having substantially the same shape as that of the coil 71 is disposed thereon. The rare short plate 72 for promoting the growth of the magnetic flux is made of a solid material manufactured by punching, forging, shaving, or the like. If the rare short plate 72 is made of a laminated plate, the effect can be further enhanced.
[0028]
The rare short plate 72 formed in a substantially rectangular frame shape is cut by a slit 72a formed in a part thereof, and the upper surface thereof is formed on the upper surfaces of the first and second end plates 65 and 66 and the first and second end plates 65 and 66. Are fixed so as to be flush with the upper surfaces of the two laminated plates 68. The coil 71 fits into the coil storage grooves 65b, 65c; 66b, 66c; 68a, 69a and is fixed with resin. The rare short plate 72 is also fixed with resin together with the coil 71. A holding rod 74 having an armature 73 at the upper end is slidably supported between the left and right yokes 70, 70. The lower surface of the substantially rectangular armature 73 faces the upper surfaces of the first and second end plates 65 and 66 and the first and second laminated plates 68 and 69.
[0029]
A pair of upper and lower fastening shafts 75 are disposed at both ends of the yokes 70, 70, respectively. The four fastening shafts 75 penetrate so that the first and second end plates 65, 66 and the first, The second laminated plates 68, 69, are integrally fastened.
[0030]
As is clear from FIG. 1, a sensor 77 is supported on the camshaft holder 13 via a stay 76, and the sensor 77 detects the vertical position of the amateur 73.
[0031]
Next, the structure of the hydraulic damper mechanism 63 that absorbs the shock when the intake valves 21 and 21 held open by the electromagnetic actuator mechanism 62 is closed will be described with reference to FIG.
[0032]
The hydraulic damper mechanism 63 is housed inside the thick portion on the upper surface of the camshaft holder 13, and is slidably fitted to the cylinder 91 formed on the camshaft holder 13 and having an open lower surface. It has a cup-shaped piston 92 and an oil chamber 93 defined by the cylinder 91 and the piston 92, and the holding rod 74 of the electromagnetic actuator mechanism 62 slidably penetrates the piston 92 to form the holding rod 74. The flange 74a contacts the lower surface of the piston 92. A plurality of orifices 94 are formed on the inner wall surface of the cylinder 91, and a plurality of orifices 92a are formed on the piston 92 so as to penetrate therethrough. Oil is supplied to the oil chamber 93 formed above the piston 92 from a hydraulic pressure source via a check valve (not shown), and the oil discharged from the oil chamber 93 via the orifices 94. (Not shown) to the oil tank.
[0033]
Above the oil chamber 93, a holding rod insertion hole 95 surrounding the outer periphery of the holding rod 74 extends to the upper surface of the camshaft holder 13, and a space for releasing air is provided between the holding rod insertion hole 95 and the holding rod 74. Is formed. Therefore, before filling the oil chamber 93 and the oil passage connected to the oil chamber 93 with oil before the electromagnetic actuator mechanism 62 is fastened to the camshaft holder 13, it is possible to bleed the air through the holding rod insertion hole 95, No special air vent hole is required.
[0034]
A pair of support blocks 78, 78 are fixed on the upper surface of the camshaft holder 13 so as to sandwich the armature 73. A spring guide 79 is provided on the upper surface of the support blocks 78, 78 with a plurality of bolts so as to cover the armature 73. 80 ... fixed. The spring guide 79 includes a cylindrical guide portion 79a whose upper surface is closed, and a plate-like stopper portion 79b connected to the lower end of the guide portion 79a. The periphery of the stopper portion 79b is supported by the bolts 80. 78, 78 are fixed. The plate-like stopper portion 79b is integrated with the cylindrical guide portion 79a to improve rigidity.
[0035]
The lower end of the spring 81 housed in the guide portion 79a of the spring guide 79 is locked on the outer periphery of a nut 82 for fixing the armature 73 to the upper end of the holding rod 74. As described above, since the nut 82 is used as a spring seat for the spring 81, a special spring seat is not required, which can contribute to a reduction in the number of parts. In addition, since the spring 81 is disposed outside the oil chamber 93, the influence of the oil pressure in the oil chamber 93 can be eliminated and the armature 73 can be urged reliably.
[0036]
A contact portion 79c is provided on the outer peripheral portion of the lower surface of the stopper portion 79b of the spring guide 79 so as to be in contact with the upper surface of the armature 73. The contact with the contact portion 79c regulates the upper limit position of the armature 73. . Further, a lightening portion 79d is formed inside the contacting portion 79c of the stopper portion 79b, and the stopper portion 79b abuts on the upper surface of the armature 73 in the contacting portion 79c around the lightening portion 79d. The stopper 79b can be reduced in weight while the armature 73 is stably supported by the portion 79b.
[0037]
Next, the structure of the armature fixing mechanisms 64, 64 for holding the armature 73 at the raised position when the electromagnetic actuator mechanism 62 is not operated will be described with reference to FIG.
[0038]
A pair of armature fixing mechanisms 64, 64 corresponding to each cylinder 14 are arranged so as to sandwich the hydraulic damper mechanism 63 inside the thick portion on the upper surface of the camshaft holder 13. Each of the armature fixing mechanisms 64 includes a cylinder 96 formed on the camshaft holder 13, a piston 97 slidably fitted thereto, a return spring 98 for urging the piston 97 upward, and an upper surface of the piston 97. It has an oil chamber 99 formed, and an armature locking member 100 projecting upward from the upper surface of the piston 97 and capable of abutting against the lower surface of the projection 73a of the armature 73. The amateur locking member 100 projects upward through the camshaft holder 13
When the intake valve closing timing delay device 61 is not operating, the oil pressure in the oil chambers 99, 99 of the armature fixing mechanisms 64, 64 is released as shown in FIG. Since the stop members 100, 100 are raised to hold the projections 73a, 73a of the armature 73 in the pushed-up position, the holding rod 74 moves unnecessarily up and down together with the armature 73 as the first intake rocker arm 30 swings. Is prevented.
[0039]
This prevents the inertial weight and sliding resistance of the holding rod 74 and the armature 73 from hindering the smooth swinging of the first intake rocker arm 30, and prevents the holding rod 74 from swinging the first intake rocker arm 30. The lower end of the holding rod 74 separates from or collides with the holding rod receiving member 35 of the first intake rocker arm 30 during high-speed operation of the engine E, which cannot follow up and down movement of the engine E, causing noise and lowering durability. Is prevented.
[0040]
On the other hand, when the intake valve closing timing delay device 61 operates, as shown in FIG. 6, oil pressure is supplied to the oil chambers 99, 99 of the armature fixing mechanisms 64, 64 to resist the elastic force of the return springs 98, 98. Then, the amateur locking members 100, 100 descend. As a result, the armature locking members 100, 100 are separated downward from the armature 73, so that the armature 73 and the holding rod 74 can freely move up and down.
[0041]
The armature locking members 100, 100 of the pair of armature fixing mechanisms 64, 64, which are symmetrically arranged with the holding rod 74 interposed therebetween, fix the pair of projections 73a, 73a of the armature 73. Can be reliably prevented.
[0042]
Next, the operation of the embodiment having the above configuration will be described.
[0043]
In FIG. 2, when the oil pressure in the oil chamber 45 of the connection / disconnection mechanism 41 provided in the valve train of the intake valves 21 and 21 is released in the low-speed operation region of the engine E, the first and second springs are released by the elastic force of the return spring 44. The two pins 42 and 43 are pushed back, and the first and second pins 42 and 43 are housed in the pin holes 30a and 31a of the first and second intake rocker arms 30 and 31, respectively. The rocker arms 30 and 31 are separated so that they can swing independently. As a result, the first intake rocker arm 30 in which the roller 37 is in contact with the intake high cam 36 having a high cam peak swings greatly to open and close one intake valve 21 with a large lift amount, while the intake low cam having a low cam peak is provided. The second intake rocker arm 31 having the slipper 40 in contact with 39 swings slightly to open and close the other intake valve 21 with a small lift amount, thereby generating an intake swirl in the combustion chamber 18 and causing the mixture to flow. Combustion efficiency can be increased.
[0044]
When hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 45 of the connection / disconnection mechanism 41 in the middle / high-speed operation region of the engine E, the first and second pins 42, 42 are opposed to the resilient force of the return spring 44, as shown in FIG. The first pin 43 moves and the second pin 43 straddles both pin holes 30a, 31a, so that the first and second intake rocker arms 30, 31 are connected to be able to swing integrally. As a result, the second intake rocker arm 31 largely swings integrally with the first intake rocker arm 30 in which the roller 37 is in contact with the intake high cam 36 having a high cam peak, and both the intake valves 21 and 21 have large lift amounts. And the output of the engine E increases.
[0045]
When the intake valve closing timing delay device 61 is not operated, that is, when the coil 71 of the electromagnetic actuator mechanism 62 is not energized, the hydraulic pressure of the oil chambers 99, 99 of the armature fixing mechanisms 64, 64 as shown in FIG. The armature locking members 100, 100 are raised by the elastic force of the return springs 98, 98 to engage with the projections 73 a, 73 a to push up the armature 73, and to push the armature 73 against the stopper portion 79 b of the spring guide 79. Since the first rod 70 is pressed against and fixed to the contact portion 79c, the holding rod 74 is prevented from undesirably moving up and down together with the armature 73 when the first intake rocker arm 30 swings. This prevents the inertial weight and sliding resistance of the holding rod 74 and the armature 73 from hindering the smooth swinging of the first intake rocker arm 30, and allows the intake valve 21 to open and close smoothly.
[0046]
On the other hand, when the intake valve closing timing delay device 61 is operated, that is, when the coil 71 of the electromagnetic actuator mechanism 62 is energized, the oil chambers 99, 99 of the armature fixing mechanisms 64, 64 receive hydraulic pressure as shown in FIG. Is supplied, and the amateur locking members 100, 100 descend against the elastic force of the return springs 98, 98. As a result, the armature locking members 100, 100 are separated downward from the protrusions 73a, 73a of the armature 73, and the armature 73 and the holding rod 74 can freely move up and down.
[0047]
Then, when the first intake rocker arm 30 excites the coil 71 of the electromagnetic actuator mechanism 62 at the timing when the first intake rocker arm 30 pushes down the stem 21a of the intake valve 21 and the lift amount of the intake valve 21 is maximized, the yoke 70, When the armature 73 is sucked by the armature 70, the holding rod 74 is lowered, and the lower end thereof presses the holding rod receiving member 35 downward. Then, the first intake rocker arm 30 swings, and the adjustment bolt 34 at one end pushes the stem 21 a of the intake valve 21 to keep the intake valve 21 open. At this time, the roller 37 on the other end of the first intake rocker arm 30 is separated from the intake high cam 36 of the camshaft 27 and idles.
[0048]
When the coil 71 is demagnetized after a lapse of a predetermined time, the intake valve 21 rises to the closed position by the resilience of the intake valve spring 23, the first intake rocker arm 30 swings in the opposite direction, and the roller 37 is moved to the intake high cam position. The armature 73 rises together with the holding rod 74 whose lower end is pushed up by the holding rod receiving member 35 while being in contact with the arm 36, and separates from the upper surfaces of the yokes 70, 70. As described above, by energizing and demagnetizing the coil 71 of the electromagnetic actuator mechanism 62 at a predetermined timing, the closing timing of the intake valve 21 can be delayed by an arbitrary length, and the fuel consumption due to the reduction of the pumping loss can be reduced. Reduction can be achieved. FIG. 7 shows a change in the valve lift amount due to the late closing control of the intake valve 21 when the engine E has a rotation speed of 650 rpm and 3000 rpm.
[0049]
When the first and second intake rocker arms 30 and 31 are integrally connected by the connection / disconnection mechanism 41 when the electromagnetic actuator mechanism 62 is operated, the closing timings of the two intake valves 21 and 21 are both set. Can be delayed. Further, if the first and second intake rocker arms 30 and 31 are separated by the connection / disconnection mechanism 41, only the closing timing of the intake valve 21 on the first intake rocker arm 30 side is delayed, and the second intake rocker arm is opened. The intake valve 21 on the 30 side opens and closes with a valve lift corresponding to the profile of the intake low cam 39.
[0050]
When the coil 71 is switched from the magnetized state to the demagnetized state in order to release the intake valve 21 from the open state, the intake valve 21 is closed by the elastic force of the intake valve spring 23. At this time, the hydraulic damper mechanism 63 operates to prevent the intake valve 21 from sitting on the intake valve hole 19 by impact. That is, when the holding rod 74 is pushed up by the stem 21 of the intake valve 21 that closes, the piston 92 of the hydraulic damper mechanism 63 pressed by the holding rod 74 is pushed up from the lowered position in FIG. 5 to the raised position in FIG. Can be When the piston 92 rises in the cylinder 91, the volume of the oil chamber 93 above the piston 92 decreases. When the piston 92 is at the lowered position, the oil pressure is supplied to the oil chamber 93 via the opened inlet-side check valve. However, when the volume of the oil chamber 93 decreases due to the rise of the piston 92, the inlet-side check valve is activated. The valve is closed, and the oil in the oil chamber 93 is discharged by opening the outlet side check valve. At this time, the oil in the oil chamber 93 passes through the orifices 94 on the wall surface of the cylinder 91 and the orifices 92a of the piston 92 to prevent the intake valve 21 from being seated in the intake valve hole 19 by impact. A buffering force occurs.
[0051]
The mechanism of generating the hydraulic buffering force will be described in more detail. When the piston 92 starts ascending from the lowered position shown in FIG. 5, the oil passes through the orifices 94 on the wall of the cylinder 91 to generate a hydraulic buffering force, and the valve lift decreases at a constant rate. When the upper end of the piston 92 closes the orifices 94 on the wall of the cylinder 91 with the upward movement of the piston 92, the oil then passes through the small-diameter orifices 92a. Then, the reduction rate of the valve lift decreases, and the intake valve 21 is slowly seated without generating an impact.
[0052]
As described above, when the intake valve 21 is closed, the hydraulic damper mechanism 63 applies a resistance to the movement of the piston 92 to prevent the occurrence of the seating noise of the intake valve 21. Is opened, the oil pressure is supplied from the inlet side check valve to the oil chamber 93 of the hydraulic damper mechanism 63 so that the lower end of the holding rod 74 does not separate from the holding rod receiving member 35 provided on the first intake rocker arm 30. The piston 92 descends. However, the responsiveness of the hydraulic damper mechanism 63 is not always high, so that in a region where the engine speed is high (for example, 2000 rpm or more), the descending speed of the piston 92 and the holding rod 74 due to the oil pressure cannot keep up with the descending speed of the holding rod receiving member 35. The lower end of the holding rod 74 may be separated from the holding rod receiving member 35.
[0053]
Therefore, in the present embodiment, the holding rod 74 is fitted to the piston 92 so as to be able to descend relatively, and the holding rod 74 is downwardly urged via the armature 73 by the spring 81 so that the lowering of the piston 92 Even if the speed is delayed, as shown in FIG. 6, the lowering of the holding rod 74 with respect to the piston 92 prevents the lower end of the holding rod 74 from separating from the holding rod receiving member 35, thereby reducing noise. Can be prevented from occurring.
[0054]
In this way, even if the flange 74a of the holding rod 74 is temporarily separated from the lower surface of the piston 92 (see FIG. 6), before the holding rod 74 reaches the lower end, the piston 92 descending by hydraulic pressure causes the holding rod 74 to move downward. The flange 74a catches up with the lowering and comes into contact with the lower surface of the piston 92 again. Therefore, it is not necessary to increase the descending speed of the piston 92 by applying a high oil pressure to the oil chamber 93 when the intake valve 21 is opened, so that the hydraulic pump is downsized to reduce the load on the engine E and reduce fuel consumption. be able to.
[0055]
As a result, when the holding rod 74 rises when the intake valve 21 is closed, the flange 74a of the holding rod 74 comes into contact with the lower surface of the piston 92 and the holding rod 74 and the piston 92 are integrated with each other. 63 can perform its function without hindrance.
[0056]
The valve action of the intake valves 21 and 21 has been described above, but the valve action of the exhaust valves 24 and 24 is the same as that of the related art. That is, in FIG. 2, the first and second exhaust rocker arms 32 and 33 in which the rollers 46 and 47 abut against the exhaust cams 48 and 49 provided on the cam shaft 27 swing around the exhaust rocker arm shaft 29. Then, the exhaust valves 24, 24 in which the stems 24a, 24a are brought into contact with the adjustment bolts 50, 51 provided on the first and second exhaust rocker arms 32, 33 are opened and closed.
[0057]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail, various design changes can be made in the present invention without departing from the gist thereof.
[0058]
For example, between the flange 74a and the piston 92, a shock absorbing member such as rubber for absorbing a shock at the time of collision may be provided along the shape of the flange 74a. By doing so, it is possible to suppress not only the noise generated by the impact at the time of the collision, but also the wear of the contact portion between the flange 74a and the piston 92.
[0059]
The present invention can also be applied to a marine propulsion engine such as an outboard motor having a crankshaft arranged in a vertical direction.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the holding rod, which slidably penetrates the piston of the hydraulic damper mechanism, is biased toward the intake valve by the spring, and the flange provided on the holding rod is used for the piston. When the intake valve released from holding by the electromagnetic actuator mechanism closes because the outer surface on the intake valve side is abutted against it, the flange of the holding rod that moves with the intake valve engages with the piston to engage the piston. Is moved in the oil chamber, and the seating noise of the valve can be suppressed by the hydraulic damping force generated there. When the intake valve opens, the holding rod biased by the spring follows the intake valve while sliding relative to the piston, so that even if the movement of the piston in the oil chamber is delayed, the holding rod Can be prevented from being generated apart from the intake valve.
[0061]
According to the second aspect of the present invention, since the spring for urging the armature toward the intake valve is disposed outside the oil chamber, the armature is surely urged without being affected by the oil pressure in the oil chamber. Thus, the holding rod can follow the intake valve.
[0062]
According to the third aspect of the present invention, one end of the spring is locked by using the fixing portion protruding from the end of the holding rod to fix the armature of the electromagnetic actuator mechanism. A special locking member for locking the side is not required, and the number of parts is reduced.
[0063]
According to the fourth aspect of the present invention, since the spring guide includes the cylindrical guide portion and the plate-shaped stopper portion, the stopper portion can be reinforced by the guide portion to increase the rigidity, and furthermore, the armature can be provided. By contacting the armature pushed up by the fixing mechanism with the contact portion provided on the outer periphery of the stopper portion, the armature can be reliably held so as not to be tilted. Further, since the lightening portion is provided inside the contact portion of the stopper portion, the weight of the stopper portion can be reduced without impairing the function of the contact portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a cylinder head portion of an engine (a sectional view taken along line 1-1 in FIG. 2).
FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3;
FIG. 5 is a view, corresponding to FIG. 1, showing an operation state of the intake valve closing timing delay device;
FIG. 6 is a view showing an operation when the intake valve is opened, corresponding to the above item 3;
FIG. 7 is a graph showing a change in a valve lift amount due to late closing control of an intake valve.
[Explanation of symbols]
21 Intake valve
21a stem
36 Intake High Cam (Intake Cam)
62 Electromagnetic actuator mechanism
63 Hydraulic damper mechanism
64 Amateur fixing mechanism
73 Amateur
74 Holding rod
74a flange
79 Spring Guide
79a Guide part
79b Stopper part
79c contact part
79d meat removal part
81 Spring
82 nut (fixed part)
91 cylinder
92 piston
93 oil chamber
