JP2010270609A

JP2010270609A - 可変動弁機構

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Publication number: JP2010270609A
Application number: JP2009120905A
Authority: JP
Inventors: Ken Yokoi; 健横井
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-05-19
Also published as: JP5332896B2

Abstract

【課題】信頼性、耐久性の高い可変動弁機構を提供する。
【解決手段】エンジン２の吸気弁又は排気弁をなすバルブ３と、バルブ３を閉弁方向に付勢するスプリング４と、スプリング４の付勢力に抗してバルブ３を開弁方向に押圧するためのカム５と、バルブ３に連結されたピストン６と、ピストン６が挿入されるピストン挿入穴７から構成される制御室８と、制御室８にチェック弁９を介して接続され制御室８に作動流体を供給する供給側流路１０と、制御室８に接続され常時に閉弁する逃がし弁１１と、逃がし弁１１をエンジン回転に応じたタイミングで開く駆動手段１２とを備えた可変動弁機構１において、駆動手段１２がカム５の動力を受けて逃がし弁１１を開方向に駆動するリンク機構４０を備えるものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンバルブを開閉する動弁機構に係り、特にエンジンバルブの開閉タイミングを調節可能な可変動弁機構に関するものである。

図８に示すように、特許文献１記載の可変動弁機構８０は、エンジンバルブ８１をバルブスプリング８２で閉弁方向に付勢すると共にカム８３の回転でエンジンバルブ８１を開くカム駆動動弁系８４と、エンジンバルブ８１の上方に配置されエンジンバルブ８１の閉弁方向の移動を規制してエンジンバルブ８１の閉弁時期を任意に遅らせる油圧機構８５とを備える。

油圧機構８５は、エンジンバルブ８１に軸方向に連結された油圧ピストン８６と、油圧ピストン８６を収容するハウジング８７と、ハウジング８７内の制御室８８にチェック弁８９を介して接続されたオイルギャラリ９０と、制御室８８に逃がし弁９１を介して接続されオイルギャラリ９０にオイルを戻す戻り配管９２とを備える。

可変動弁機構の作用について説明する。

通常のカム駆動によりエンジンバルブ８１が開弁すると、油圧ピストン８６も同時に下方向に引き下げられ、制御室８８内の圧力が低下する。これにより、チェック弁８９が開弁し、オイルギャラリ９０からの作動油が制御室８８に流入する。この後、カム８３がさらに回動してエンジンバルブ８１が閉弁動作に入ると、油圧ピストン８６には上向きの力が作用する。これにより、チェック弁８９が閉弁されると共に制御室８８内の圧力が上昇され、制御室８８内の油圧とバルブスプリング８２の力が釣り合うことによりエンジンバルブ８１の上昇が規制される。これにより、カム８３からロッカーアーム９３が離れ、エンジンバルブ８１はリフトを保持する。この後、任意のタイミングで逃がし弁９１を開くことにより制御室８８内の作動油が戻り配管９２を介してオイルギャラリ９０に戻され、制御室８８内の油圧が低下され、エンジンバルブ８１が閉弁される。すなわち、可変動弁機構８０は、通常のカム駆動による閉弁時に逃がし弁９１を閉じておくことでエンジンバルブ８１の閉弁方向の移動を規制し、閉弁のタイミングを遅らせるようになっている。

特開２００７−３０３４３８号公報

ところで、上述の可変動弁機構８０は、逃がし弁９１をソレノイド９４で駆動するようになっているため、閉弁のタイミングを電気的に容易に調節できる反面、ソレノイド９４が故障・もしくはソレノイド９４を動かすための電気系統に何らかの異常が生じた場合、制御室８８内の作動油を排出できないためエンジンバルブ８１が閉弁動作を開始できず、エンジンバルブ８１が上昇してきたピストン（図示せず）と接触してエンジン９７の破損を招く可能性があるという課題があった。

また、逃がし弁９１を駆動するソレノイド９４もしくはソレノイド９４に指令を送るＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）９５からの配線９６が何らかの理由で断線等する虞があり、機械式の可変動弁機構と比較して信頼性、耐久性に欠けるという課題があった。

そこで、本願発明の目的は、上記課題を解決し、信頼性、耐久性の高い可変動弁機構を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、エンジンの吸気弁又は排気弁をなすバルブと、該バルブを閉弁方向に付勢するスプリングと、該スプリングの付勢力に抗して上記バルブを開弁方向に押圧するためのカムと、上記バルブに連結されたピストンと、該ピストンが挿入されるピストン挿入穴から構成される制御室と、該制御室にチェック弁を介して接続され制御室に作動流体を供給する供給側流路と、上記制御室に接続され常時に閉弁する逃がし弁と、該逃がし弁をエンジン回転に応じたタイミングで開く駆動手段とを備えた可変動弁機構において、上記駆動手段が上記カムの動力を受けて上記逃がし弁を開方向に駆動するリンク機構を備えるものとした。

また、上記逃がし弁を上記リンク機構とは独立して開方向に駆動するソレノイドと、該ソレノイドをエンジン回転に応じたタイミングで駆動する制御装置とを備え、上記リンク機構は、上記ソレノイドが上記逃がし弁を開弁する期間内にソレノイドより遅いタイミングで逃がし弁を開弁するように作動し、かつ、ソレノイドより早いタイミングで逃がし弁の閉弁を許容するように設定されるとよい。

上記カムには上記リンク機構を駆動するための強制開弁用カムが設けられ、上記カムの動力が上記強制開弁用カムを介して上記リンク機構に伝達されるようにするとよい。

また、上記逃がし弁がポペットバルブからなり、該ポペットバルブのステム又は該ステムに設けられるスプリングシートが上記リンク機構に開弁方向に押されるようにするとよい。

本発明によれば、可変動弁機構の信頼性、耐久性を向上することができる。

図１は本発明の一実施の形態を示す可変動弁機構の側面図である。図２は図１の逃がし弁の閉弁状態の説明図である。図３は図１の逃がし弁の開弁状態の説明図である。図４は本発明の他の実施の形態を示す可変動弁機構の側面図である。図５は図４の逃がし弁の閉弁状態の説明図である。図６は図４の逃がし弁の開弁状態の説明図である。図７はカムの変形例の説明図である。図８は従来の可変動弁機構の説明図である。

図１、図２及び図３に可変動弁機構を示す。図２は図１のカム５と閉弁状態の逃がし弁１１を拡大した説明図であり、図３は図１のカム５と開弁状態の逃がし弁１１を拡大した説明図である。

図１に示すように、可変動弁機構１は、エンジン２の吸気弁又は排気弁をなすエンジンバルブ３と、エンジンバルブ３を閉弁方向（図１の上方向）に付勢するバルブスプリング４と、バルブスプリング４の付勢力に抗してエンジンバルブ３を開弁方向（図１の下方向）に押圧するためのカム５と、エンジンバルブ３に連結されたピストン（プランジャ）６と、ピストン６が挿入されるピストン挿入穴７から構成される制御室（油室）８と、制御室８にチェック弁９を介して接続され制御室８に作動流体を供給する供給側流路１０と、制御室８に接続され常時に閉弁するＮＣ（ノーマルクローズ）型の逃がし弁１１と、逃がし弁１１をエンジン回転に応じたタイミングで開く駆動手段１２とを備えて構成される。

エンジンバルブ３は、シリンダヘッド１３に昇降自在に支持され上下に延びるバルブステム１４と、バルブステム１４の下端に設けられ所定高さに上昇したときエンジン２の吸気口又は排気口（図示せず）を塞ぐ弁傘１５とを備える。バルブステム１４の上端には、バルブリテーナ１６が設けられ、バルブスプリング４は、バルブリテーナ１６とシリンダヘッド１３との間に圧縮状態で配設される。また、エンジンバルブ３には、略Ｔ字形状のブリッジ（バルブブリッジ）１７が設けられる。ブリッジ１７は、シリンダヘッド１３に起立して設けられるガイドピン１８に昇降自在に支持されると共に複数のエンジンバルブ３に跨って設けられており、降下時に複数のエンジンバルブ３を同時に開くようになっている。

カム５は、エンジン２のクランクシャフト（図示せず）と同期して回転するカムシャフト１９に設けられており、エンジン回転に同期するようになっている。また、カム５は、ロッカーアーム２０とブリッジ１７を介してエンジンバルブ３を下方に押圧するようになっている。ロッカーアーム２０はカムシャフト１９と平行に延びるシャフト２１に回転自在に設けられており、カム５から力を受けることでシャフト２１を中心として揺動し、エンジン回転に応じた周期でブリッジ１７を下方に押すようになっている。

ピストン６は、ブリッジ１７の上部に上方に延びる補助部材２２を介して設けられる。補助部材２２は門型に形成されており、下部中央の開口２３にロッカーアーム２０を挿入させるようになっている。ピストン６は補助部材２２の上端にバルブステム１４と平行に延びるように設けられ、バルブステム１４と一体に上下動するようになっている。

制御室８は、シリンダヘッド１３に設けられるハウジング２４に底面２５から上方に延びるピストン挿入穴７を形成し、ピストン挿入穴７内にピストン６を挿入することでピストン挿入穴７内に形成される。すなわち、制御室８は、ピストン挿入穴７内に挿入されたピストン６の上面と、ピストン６より上方のピストン挿入穴７とによって区画形成される。

供給側流路１０は、作動流体タンク（オイルギャラリ）２６に接続されており、作動流体タンク２６からの作動流体をチェック弁９を介して制御室８に供給するようになっている。

図２に示すように、逃がし弁１１は、ポペットバルブからなる。具体的には、逃がし弁１１は、筒状に形成されて中央に流路３０を有する本体２７と、本体２７に支持部材２８を介してスライド自在に設けられたステム２９と、ステム２９の一端に設けられ流路３０を開閉可能に塞ぐための弁体３１と、ステム２９の他端側に設けられ径方向外方に延びるスプリングシート３２と、スプリングシート３２と支持部材２８の間に設けられステム２９を他端側に弾発付勢する第１スプリング３３とを備える。本体２７は、一端から他端に向かうにつれて多段に拡径するように形成されており、一端の内縁に弁体３１を着座させるための着座部３４を有すると共に、一端側に半径方向に貫通する孔からなる流路３５を有する。支持部材２８は、円盤状に形成され第１スプリング２３の着座面を形成するシート部３６と、シート部３６の外周縁から軸方向に延びて形成され本体２７の他端側に嵌合される筒状部３７とを備える。シート部３６の中心部には、ステム２９をスライド可能に挿通させる案内孔３８が形成されている。

図１に示すように、駆動手段１２は、逃がし弁１１を開方向に駆動するソレノイド３９と、ソレノイド３９が故障するなどして逃がし弁１１をエンジン回転に応じた所定のタイミングで開弁しないときソレノイド３９に代わって逃がし弁１１を開弁するリンク機構４０とからなる。

ソレノイド３９は制御装置４１に接続されており、制御装置４１からの命令で駆動されるようになっている。制御装置４１は、エンジンバルブ３がカムプロフィール（カム山の形状）によって閉弁されるタイミングより所定時間遅れたタイミングでソレノイド３９を駆動し、ソレノイド３９が逃がし弁１１を開弁するようになっている。

図１及び図２に示すように、リンク機構４０は、カム５の動力を受けて逃がし弁１１を開方向に駆動するようになっている。具体的には、カム５にはリンク機構４０を駆動するための強制開弁用カム４２が設けられており、カム５の動力が強制開弁用カム４２を介してリンク機構４０に伝達されるようになっている。強制開弁用カム４２は、断面Ｃ字状に形成されており、カム５の端面４３に軸方向に突出するように設けられる。また特に強制開弁用カム４２は、エンジン２のピストン６がエンジンバルブ３の開弁位置に到達する直前のタイミングでリンク機構４０を駆動するように形状を決定されており、万一ソレノイド３９が電気系統のトラブル等により逃がし弁１１を開弁できなかったときであっても確実に逃がし弁１１を開弁してエンジンバルブ３の閉弁方向への移動規制を解除するようになっている。リンク機構４０は、カムシャフト１９と平行な軸回りに回転自在に設けられたレバー４４からなる。レバー４４は、強制開弁用カム４２から力を受ける入力部４５と、入力部４５から受けた力でスプリングシート３２を開弁方向に押す出力部４６とを有する。出力部４６と支持部材２８のシート部３６との間には、出力部４６をスプリングシート３２から離間させる方向に弾発付勢する第２スプリング４７が設けられており、入力部４５を強制開弁用カム４２の外周面に常に当接させるようになっている。

次に本実施の形態の作用を述べる。

エンジンバルブ３は、エンジン回転と同期して回転するカム５によりバルブスプリング４の付勢力に抗して開弁方向に押圧され、カム５のカムプロフィールに従って開弁される。このとき、ピストン６もエンジンバルブ３の開弁方向（下方向）に移動される。逃がし弁１１はノーマルクローズ型であるため、エンジンバルブ３の開弁に伴って制御室８内は負圧となり、チェック弁９が開く。これにより、作動流体タンク２６内の作動流体が制御室８内に導入（吸引）される。

カム５がさらに回転してカム山がロッカーアーム２０から離れると、バルブスプリング４の付勢力によってピストン６が閉弁方向（上方向）に押され、制御室８内の圧力が正圧となる。これにより、エンジンバルブ３の閉弁方向の移動が規制され、逃がし弁１１が開弁されるまでエンジンバルブ３が開弁状態に保持される。

ソレノイド３９が正常に動作するとき、ソレノイド３９はカムプロフィールによる閉弁タイミングより所定時間遅れたタイミングでステム２９を押し、逃がし弁１１を開弁させる。これにより、エンジンバルブ３の上昇が許容され、エンジンバルブ３が閉弁される。リンク機構４０は逃がし弁１１が開弁されている最中に強制開弁用カム４２により駆動され、元の位置に復帰されるため、逃がし弁１１の開閉に影響を及ぼすことはない。

図３に示すように、ソレノイド３９が故障、もしくはソレノイド３９を動かすための電気系統に何らかの異常が生じてソレノイド３９が駆動しない場合、ソレノイド３９に代わってリンク機構４０が逃がし弁１１を開閉する。具体的には、エンジン２のピストン６がエンジンバルブ３の開弁位置に到達する直前のタイミングで強制開弁用カム４２がリンク機構４０の入力部４５を押し、出力部４６が逃がし弁１１のスプリングシート３２を押すことにより逃がし弁１１が開弁する。これにより、制御室８内の作動油が逃がし弁１１を介して排出され、エンジンバルブ３がバルブスプリング４の付勢力によって閉弁動作に入る。エンジン２のピストン６がエンジンバルブ３に接触することはなく、エンジン２の破損が防止される。また、強制開弁用カム４２がさらに回転すると、リンク機構４０は第２スプリング４７の付勢力により逃がし弁１１の閉弁方向に回転され、逃がし弁１１が第１スプリング３３の付勢力により閉弁される。

このように、駆動手段１２がカム５の動力を受けて逃がし弁１１を開方向に駆動するリンク機構４０を備えるものとしたため、ソレノイド３９が故障等により駆動しない場合であってもエンジン２を破損・停止させることなく運転することができ、可変動弁機構１の信頼性、耐久性を高めることができる。

また、可変動弁機構１が、逃がし弁１１をリンク機構４０とは独立して開方向に駆動するソレノイド３９と、ソレノイド３９をエンジン回転に応じたタイミングで駆動する制御装置４１とを備え、リンク機構４０は、ソレノイド３９が逃がし弁１１を開弁する期間内にソレノイド３９より遅いタイミングで逃がし弁１１を開弁するように作動し、かつ、ソレノイド３９より早いタイミングで逃がし弁１１の閉弁を許容するように設定されるものとしたため、特許文献１記載の従来の可変動弁機構１にリンク機構４０等の部品を僅かに追加することで可変動弁機構１にフェールセーフ機能を持たせることができる。そして、ソレノイド３９が故障したときであっても、最低限修理するまでの間エンジン２を破損・停止させることなく運転することができる。また、ソレノイド３９を使用しなくてもよい運転状態ができることにより、可変動弁機構１の駆動損失を低減することも可能となる。また、特許文献１記載の可変動弁機構８０は正常に動作しているときであってもポペットバルブを開く動作に入るタイミングでソレノイド９４への通電を停止するとエンジンバルブ８１とエンジンのピストン（図示せず）が接触する可能性があり、好ましくないが、本実施の形態形態のようにリンク機構４０によるフェールセーフ機能を備えた可変動弁機構１では如何なるタイミングであってもソレノイド３９への通電を停止することができる。

さらに強制開弁用カム４２による逃がし弁１１の開弁タイミングをエンジンバルブ３の最大閉弁遅延角度に設定しておくことにより、リンク機構４０がソレノイド３９より先に逃がし弁１１を開弁する可能性がなくなり、ソレノイド３９を駆動する制御装置４１にて開弁遅延時間を一義に決定することができる。

また、カム５にはリンク機構４０を駆動するための強制開弁用カム４２が設けられ、カム５の動力が強制開弁用カム４２を介してリンク機構４０に伝達されるようにしたため、リンク機構４０による逃がし弁１１の開弁タイミングを簡易な構造で自由に設定できる。

逃がし弁１１がポペットバルブからなり、ポペットバルブのステム２９に設けられるスプリングシート３２がリンク機構４０に開弁方向に押されるものとしたため、簡易な構造で容易に逃がし弁１１を開弁できる。

なお、出力部４６はスプリングシート３２を押すものとしたが、ステム２９を開弁方向に押すものとしてもよい。

また、強制開弁用カム４２は、エンジン２のピストン６がエンジンバルブ３の開弁位置に到達する直前のタイミングでリンク機構４０を駆動して逃がし弁１１を開弁させるものとしたが、これに限るものではない。強制開弁用カム４２は、ソレノイド３９が正常に動作しているときに逃がし弁１１の開弁・閉弁に影響を与えるものでなければよく、ソレノイド３９が逃がし弁１１を開弁する期間内に逃がし弁１１の開弁方向の動作と閉弁方向の動作とを終了すればよい。すなわち、強制開弁用カム４２は、ソレノイド３９より遅いタイミングで又はソレノイド３９と同じタイミングで逃がし弁１１を開弁する方向にリンク機構４０を駆動し、かつ、ソレノイド３９より早いタイミングで又はソレノイド３９と同じタイミングでリンク機構４０の復帰方向の移動を許容して逃がし弁１１の閉弁を許容するものであればよい。

また、駆動手段１２は、逃がし弁１１を開方向に駆動するソレノイド３９と、ソレノイド３９が逃がし弁１１を開弁しないとき逃がし弁１１を開弁するリンク機構４０とを備えるものとしたが、ソレノイド３９を省略し、リンク機構４０で逃がし弁１１を開弁方向に駆動するようにしてもよい。

ソレノイド３９を省略した他の実施の形態について述べる。上述の実施の形態と同様の構成については説明を省き、同符号を付す。

図４は他の実施の形態を示す可変動弁機構の側面図であり、図５は図４のカム５４と閉弁状態の逃がし弁１１を拡大した説明図であり、図６は図４のカム５４と開弁状態の逃がし弁１１を拡大した説明図である。

図４に示すように、可変動弁機構５０は、エンジン５１の吸気弁又は排気弁をなすエンジンバルブ５２と、エンジンバルブ５２を閉弁方向（図４の上方向）に付勢するバルブスプリング５３と、バルブスプリング５３の付勢力に抗してエンジンバルブ５２を開弁方向（図４の下方向）に押圧するためのカム５４と、エンジンバルブ５２にロッカーアーム５５を介して連結されたピストン（プランジャ）５６と、ピストン５６が挿入されるピストン挿入穴５７から構成される制御室（油室）５８と、制御室５８にチェック弁９を介して接続され制御室５８に作動流体を供給する供給側流路１０と、制御室５８に接続され常時に閉弁するＮＣ（ノーマルクローズ）型の逃がし弁１１と、逃がし弁１１をエンジン回転に応じたタイミングで開く駆動手段６２とを備えて構成される。

エンジンバルブ５２は、シリンダヘッド６３に昇降自在に支持され上下に延びるバルブステム６４と、バルブステム６４の下端に設けられ所定高さに上昇したときエンジン５１の吸気口又は排気口（図示せず）を塞ぐ弁傘６５とを備える。バルブステム６４の上端には、バルブリテーナ６６が設けられ、バルブスプリング５３は、バルブリテーナ６６とシリンダヘッド６３との間に圧縮状態で配設される。また、エンジンバルブ５２には、略Ｔ字形状のブリッジ（バルブブリッジ）６７が設けられる。ブリッジ６７は、シリンダヘッド６３に起立して設けられるガイドピン（図示せず）に昇降自在に支持されると共に複数のエンジンバルブ５２に跨って設けられており、降下時に複数のエンジンバルブ５２を同時に開くようになっている。

カム５４は、エンジン回転に同期して回転するようになっている。また、カム５４は、ロッカーアーム５５とブリッジ６７を介してエンジンバルブ５２を下方に押圧するようになっている。ロッカーアーム５５はカム５４の中心軸と平行に延びるシャフトに回転自在に設けられており、カム５４から力を受けることでシャフト６８を中心に揺動し、エンジン回転に応じた周期でブリッジ６７を下方に押すようになっている。

ピストン５６は、ロッカーアーム５５に回転自在に連結されており、ロッカーアーム５５と連動して上下動するようになっている。

制御室５８は、シリンダヘッド６３に設けられるハウジング７８に底面から上方に延びるピストン挿入穴５７を形成し、ピストン挿入穴５７内にピストン５６を挿入することでピストン挿入穴５７内に形成される。すなわち、制御室５８は、ピストン挿入穴５７内に挿入されたピストン５６の上面と、ピストン５６より上方のピストン挿入穴５７とによって区画形成される。

供給側流路１０は、作動流体タンク２６に接続されており、作動流体タンク２６からの作動流体をチェック弁９を介して制御室５８に供給するようになっている。

駆動手段６２は、カム５４の動力を受けて逃がし弁１１を開方向に駆動するリンク機構６９を備える。リンク機構６９は、シリンダヘッド６３に設けられた支軸７０を中心（支点）として揺動するレバー７１からなる。支軸７０を境とするレバー７１の一端側には、カム５４からの力を受ける入力部７２が形成され、レバー７１の他端側には、入力部７２からの力を逃がし弁１１を開弁すべく出力する出力部７３が形成される。レバー７１の入力部７２には、カム５４に当接するアーム７４が第３スプリング７５を介して設けられ、出力部７３には、逃がし弁１１のステム２９を開弁側に押すためのプッシュロッド７６が当接されるようになっている。プッシュロッド７６は、逃がし弁１１のステム２９と直列に列ぶように配置されると共にハウジング７８に軸方向スライド可能に支持されている。アーム７４は、カム５４の回転方向側のロッカーアーム５５に近接する位置に配置されており、ロッカーアーム５５がカム５４から押された直後にカム５４によって押されるようになっている。また、第３スプリング７５は、逃がし弁１１の第１スプリング３３より硬く設定されており、カム５４によって径方向外方に押されたとき、カム５４から受ける衝撃を吸収すると共にカム５４から受ける力をレバー７１、プッシュロッド７６を介してステム２９に伝達し、第１スプリング３３の付勢力に抗して逃がし弁１１を開弁するようになっている。

次に本実施の形態の作用を述べる。

図４に示すように、エンジン回転と同期して回転するカム５４によってロッカーアーム５５が押され、エンジンバルブ５２が開くことで作動流体タンク２６内の作動流体が制御室５８内に導入される。この後、カム山がロッカーアーム５５から離れ、バルブスプリング５３の付勢力によってピストン５６が閉弁方向（上方向）に押されると、チェック弁９と逃がし弁１１が閉じた状態にあるため、制御室５８内の圧力が正圧となり、エンジンバルブ５２は閉弁せずに遅閉じ動作に入る。この後、さらにカム５４が回転してアーム７４を押すことによりレバー７１が支軸７０を中心として揺動され、プッシュロッド７６が逃がし弁１１のステム２９を押す。これにより逃がし弁１１が開弁され、制御室５８内の作動流体が逃がし弁１１から排出されることでエンジンバルブ５２が閉弁する。

エンジンバルブ５２の閉弁タイミングは、カム５４がアーム７４を押し始める点を変更することで調節でき、可変動弁機構としての機能を機械的に実現することが可能となる。具体的には、図５に示すアーム７４の位置を上方又は下方に移動することにより、逃がし弁１１の開弁タイミングを変更することができる。通常の直列型のエンジンであれば、カムシャフトに平行に１本のアーム７４を配置し、モーター等で全気筒分同時に駆動すればよい。

閉弁タイミングを調節できない従来のカム駆動動弁機構（図示せず）に対しては、ピストン５６、制御室５８、チェック弁９、逃がし弁１１を備える油圧部分と、リンク機構６９をシリンダヘッド６３に取り付けるだけで、エンジンバルブの閉弁時期を遅角させることが可能である。図７に示すように、カム５４のカムプロフィール自体に変更を加えたカム７７を用いればエンジンバルブの遅閉じだけでなく、早閉じも可能となりバルブタイミングの自由度が向上する。

このように、駆動手段６２がカム５４の動力を受けて逃がし弁１１を開方向に駆動するリンク機構６９を備えるため、信頼性、耐久性を向上できる。そして、ソレノイドを使用しなくてもよいため、可変動弁機構５０の駆動損失を低減することも可能となる。

また、図８に示す従来の可変動弁機構では、ソレノイドの駆動エネルギーを必要とし、ソレノイドの推力と逃がし弁のリフト量とを共に大きくする必要がある場合、ソレノイドが大型化してしまい、コストや実機への搭載性が問題となる懸念があるのに対し、本実施の形態に係る可変動弁機構５０は、バルブ閉弁時期の調節の自由度を損なうことなく容易に小型化でき、コストを低減でき、実機への搭載性も格段に向上できる。

１可変動弁機構
２エンジン
３エンジンバルブ
４バルブスプリング
５カム
６ピストン
７ピストン挿入穴
８制御室
９チェック弁
１０供給側流路
１１逃がし弁
１２駆動手段
２９ステム
３２スプリングシート
３９ソレノイド
４０リンク機構
４１制御装置
４２強制開弁用カム

Claims

エンジンの吸気弁又は排気弁をなすバルブと、該バルブを閉弁方向に付勢するスプリングと、該スプリングの付勢力に抗して上記バルブを開弁方向に押圧するためのカムと、上記バルブに連結されたピストンと、該ピストンが挿入されるピストン挿入穴から構成される制御室と、該制御室にチェック弁を介して接続され制御室に作動流体を供給する供給側流路と、上記制御室に接続され常時に閉弁する逃がし弁と、該逃がし弁をエンジン回転に応じたタイミングで開く駆動手段とを備えた可変動弁機構において、上記駆動手段が上記カムの動力を受けて上記逃がし弁を開方向に駆動するリンク機構を備えることを特徴とする可変動弁機構。
上記逃がし弁を上記リンク機構とは独立して開方向に駆動するソレノイドと、該ソレノイドをエンジン回転に応じたタイミングで駆動する制御装置とを備え、上記リンク機構は、上記ソレノイドが上記逃がし弁を開弁する期間内にソレノイドより遅いタイミングで逃がし弁を開弁するように作動し、かつ、ソレノイドより早いタイミングで逃がし弁の閉弁を許容するように設定された請求項１記載の可変動弁機構。
上記カムには上記リンク機構を駆動するための強制開弁用カムが設けられ、上記カムの動力が上記強制開弁用カムを介して上記リンク機構に伝達されるようにした請求項１又は２記載の可変動弁機構。
上記逃がし弁がポペットバルブからなり、該ポペットバルブのステム又は該ステムに設けられるスプリングシートが上記リンク機構に開弁方向に押されるようにされた請求項１〜３のいずれかに記載の可変動弁機構。