JP2012077741A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

内燃機関の可変動弁装置 Download PDF

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Abstract

【課題】押圧力発生源の押圧力を連結ピンに伝達するプッシュロッドが受ける相互間の摩擦による曲げ方向の力が押圧力発生源に及ばない様にする。
【解決手段】隣接するロッカアーム32,33を連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間での軸方向移動を可能として相互に当接すると共に、軸方向一方に向けてばね付勢される複数の連結ピン55,56のうち軸方向一端側の連結ピン55の一端に押圧力発生源62Aの一部を構成するプッシュロッド64Aを含む押圧力伝達手段65Aが摺接する内燃機関の可変動弁装置において、押圧力伝達手段65Aの伝動ロッド66の中間部を機関本体10Aのロッド支持部80Aで摺動可能に支持した。
【選択図】図3

Description

本発明は、機関弁に連動、連結されるロッカアームを含んで相互に隣接して配列される複数のロッカアームに、隣接するロッカアームを連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間での軸方向移動を可能として相互に当接するとともに軸方向一方に向けてばね付勢される複数の連結ピンが摺動可能に嵌合され、機関本体に取付けられるハウジングを有する押圧力発生源の一部を構成するプッシュロッドを少なくとも含む押圧力伝達手段が、複数の前記連結ピンのうち軸方向一端側の連結ピンの一端に、前記押圧力発生源からの押圧力を複数の前記連結ピンにその軸方向他方側に向けて及ぼすようにして摺接される内燃機関の可変動弁装置に関する。
複数の連結ピンのうち軸方向一端側の連結ピンに、機関本体に取付けられる押圧力発生源であるソレノイドのプッシュロッドが直接当接され、プッシュロッドで連結ピンを直接押すようにした内燃機関の可変動弁装置が、特許文献1で知られている。
特開平4−292526号公報
ところで、連結ピンはロッカアームとともに揺動するものであり、上記特許文献1で開示された可変動弁装置のようにプッシュロッドが連結ピンに直接当接する構造では、ロッカアームとともに揺動する連結ピンの一端にプッシュロッドが摺接することになり、プッシュロッドにはプッシュロッドおよび連結ピン間の摩擦によって曲げ方向の力が作用し、その力が押圧力発生源に及ぶので、押圧力発生源内でのプッシュロッドの支持構造が複雑化してしまう。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、押圧力発生源でのプッシュロッドの支持構造を簡略化し得るようにした内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、機関弁に連動、連結されるロッカアームを含んで相互に隣接して配列される複数のロッカアームに、隣接するロッカアームを連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間での軸方向移動を可能として相互に当接するとともに軸方向一方に向けてばね付勢される複数の連結ピンが摺動可能に嵌合され、機関本体に取付けられるハウジングを有する押圧力発生源の一部を構成するプッシュロッドを少なくとも含む押圧力伝達手段が、複数の前記連結ピンのうち軸方向一端側の連結ピンの一端に、前記押圧力発生源からの押圧力を複数の前記連結ピンにその軸方向他方側に向けて及ぼすようにして摺接される内燃機関の可変動弁装置において、前記押圧力伝達手段の中間部が、前記機関本体もしくは該機関本体に固定される支持部材に摺動可能に支持されることを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記押圧力伝達手段が、前記ハウジングに支承される前記プッシュロッドと、該プッシュロッドに一端を当接させて前記機関本体もしくは前記支持部材に摺動可能に支持されるとともに前記軸方向一端側の連結ピンの一端に摺接される伝動ロッドとから成ることを第2の特徴とする。
本発明は、第2の特徴の構成に加えて、前記伝動ロッドを摺動可能に支持するロッド支持部が、前記機関弁を開閉作動可能に支持して前記機関本体の一部を構成するシリンダヘッドに一体に形成されることを第3の特徴とする。
本発明は、第3の特徴の構成に加えて、前記伝動ロッドの少なくとも一部が、前記シリンダヘッドならびに該シリンダヘッドに結合されるヘッドカバーの合わせ面よりも前記ヘッドカバー側に位置するようにして、前記ロッド支持部が前記シリンダヘッドに一体に形成されることを第4の特徴とする。
本発明は、第4の特徴の構成に加えて、前記ロッカアームを揺動可能に支持するロッカシャフトの端部を嵌合、支持するようにして前記シリンダヘッドに一体に形成されるホルダ部に、前記ロッド支持部が一体に連なって形成されることを第5の特徴とする。
本発明は、第4の特徴の構成に加えて、前記ヘッドカバーの内面に、隣接するロッカアーム間ならびに軸方向一端の前記連結ピンおよび前記伝動ロッドの当接面側に向けてオイルを滴下させるリブが一体に突設されることを第6の特徴とする。
本発明は、第2〜第6の特徴の構成のいずれかに加えて、前記押圧力発生源の作動に伴う前記伝動ロッドの摺動ストロークよりも長い距離にわたって該伝動ロッドが前記機関本体に支持されることを第7の特徴とする。
本発明は、第1〜第7の特徴の構成のいずれかに加えて、前記ハウジングを覆うカバーが前記機関本体に取付けられ、複数の前記連結ピンをその軸方向他方側に向けて押す方向での前記プッシュロッドのストロークを前記ハウジングに当接することで規制する鍔部が前記プッシュロッドの一端に設けられ、前記カバーの前記鍔部への対向面に、前記鍔部が前記ハウジングから離反する側への前記プッシュロッドの移動時に前記鍔部に当接する制振材が固定されることを第8の特徴とする。
本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記押圧力伝達手段が、前記ハウジングに支承される前記プッシュロッドと、前記機関本体もしくは前記支持部材に摺動可能に支持されるとともに前記軸方向一端側の連結ピンの一端に摺接される伝動ロッドと、該伝動ロッドおよび前記プッシュロッド間に介在する制振材とからから成ることを第9の特徴とする。
本発明は、第2の特徴の構成に加えて、前記押圧力伝達手段を構成する前記プッシュロッドおよび前記伝動ロッドをともに摺動可能に嵌合せしめる摺動孔を有するロッド支持部が、前記機関弁を開閉作動可能に支持して前記機関本体の一部を構成するシリンダヘッドに一体に形成され、前記ロッド支持部の上部に、前記シリンダヘッドならびに該シリンダヘッドに結合されるヘッドカバー間に形成される動弁室に外端を開口させるとともに前記押圧力発生源の非作動状態での前記摺動孔内での前記プッシュロッドおよび前記伝動ロッド間に対応する位置で前記摺動孔に内端を開口させるオイル供給孔が設けられることを第10の特徴とする。
本発明は、第10の特徴の構成に加えて、前記押圧力発生源の非作動状態で前記摺動孔内で前記プッシュロッドおよび前記伝動ロッド間に空隙が生じ得るように前記プッシュロッドおよび前記伝動ロッドの軸方向長さが設定されることを第11の特徴とする。
本発明は、第10または第11の特徴の構成に加えて、前記オイル供給孔の一部に縮径部が設けられることを第12の特徴とする。
本発明は、第1〜第12の特徴の構成のいずれかに加えて、前記押圧力発生源の作動に応じて前記プッシュロッドが前記伝動ロッドを押圧して最大限移動した状態での前記プッシュロッドおよび前記伝動ロッドの当接部が、前記オイル供給孔から前記プッシュロッドの押圧方向にオフセットするようにして、前記オイル供給孔が前記ロッド支持部に設けられることを第13の特徴とする。
本発明は、第12の特徴の構成に加えて、前記オイル供給孔の前記動弁室側の端部に、前記縮径部よりも大径である拡径部が設けられることを第14の特徴とする。
本発明は、第10〜第14の特徴の構成のいずれかに加えて、前記ヘッドカバーの内面に、前記オイル供給孔側に向けてオイルを滴下させるリブが一体に突設されることを第15の特徴とする。
さらに本発明は、第10〜第14の特徴の構成のいずれかに加えて、前記ヘッドカバーに、オイルを導くオイル供給路が設けられるとともに、前記オイル供給路に通じるオイル排出孔が前記オイル供給孔側に向けて前記ヘッドカバーの内面からオイルを滴下させるようにして設けられることを第16の特徴とする。
なお実施の形態の吸気弁23が本発明の機関弁に対応し、実施の形態の第1および第2吸気側ロッカアーム32,33が本発明のロッカアームに対応し、実施の形態の吸気側ロッカシャフト34が本発明のロッカシャフトに対応し、実施の形態の第1ホルダ部45が本発明のホルダ部に対応し、実施の形態のソレノイド62A,62Bが本発明の押圧力発生源に対応する。
本発明の第1の特徴によれば、押圧力伝達手段の中間部が機関本体もしくは機関本体に固定される支持部材に摺動可能に支持されるので、ロッカアームとともに揺動する連結ピンの一端に摺接することによって生じる曲げ方向の力が押圧力発生源のハウジング内でのプッシュロッドの支持構造に及ばないようにして、プッシュロッドのハウジングでの支持構造を簡略化することができる。
また本発明の第2の特徴によれば、押圧力発生源のプッシュロッドと、複数の連結ピンのうち軸方向一端側の連結ピンとの間に、機関本体もしくは支持部材に摺動可能に支持される伝動ロッドが介設されるので、ロッカアームとともに揺動する連結ピンは伝動ロッドに摺接することになり、プッシュロッドに曲げ方向の力が作用することがないようにして、押圧力発生源のハウジング内でのプッシュロッドの支持構造をより単純化することができ、押圧力発生源の機関本体への取付け位置精度を下げることができる。
また本発明の第3の特徴によれば、シリンダヘッドに一体に形成されるロッド支持部で伝動ロッドが摺動可能に支持されるので、伝動ロッドを支持するための特別な部品を不要として部品点数を低減することができ、しかも伝動ロッドを支持するためのロッド支持部の加工精度を高めることができる。
本発明の第4の特徴によれば、シリンダヘッドおよびヘッドカバーの合わせ面よりもヘッドカバー側に伝動ロッドの少なくとも一部が位置するようにして、ロッド支持部がシリンダヘッドに一体に形成されるので、ヘッドカバーをシリンダヘッドから取り外した状態で伝動ロッドの組付けを容易とし、組み付け性を高めることができる。
本発明の第5の特徴によれば、シリンダヘッドに一体に形成されるホルダ部に、ロッカシャフトの端部が嵌合、支持されるとともに、ロッド支持部が一体に連なって形成されるので、ロッカシャフトを嵌合、支持するための嵌合孔の周辺をロッド支持部で補強することができる。
本発明の第6の特徴によれば、隣接するロッカアーム間ならびに軸方向一端の前連結ピンおよび伝動ロッドの当接面側に向けて、ヘッドカバーの内面に一体に突設されるリブからオイルが滴下されるので、複雑な油路構造を構成することを不要として隣接するロッカアーム間ならびに軸方向一端の前連結ピンおよび伝動ロッドの当接面にオイルを導くことができ、シリンダヘッドおよびヘッドカバーの軽量化を図ることができる。
本発明の第7の特徴によれば、押圧力発生源の作動によって伝動ロッドが摺動するときの摺動ストロークよりも長い距離にわたって該伝動ロッドが機関本体もしくは支持部材で支持されるので、伝動ロッドと、機関本体もしくは支持部材との間でかじりが生じることがないようにして伝動ロッドを確実に支持することができる。
本発明の第8の特徴によれば、ハウジングを軸方向移動自在に貫通するプッシュロッドの一端に、複数の前記連結ピンをその軸方向他方側に向けて押す方向でのプッシュロッドのストロークを規制する鍔部が設けられ、押圧力発生源を覆うカバーに、鍔部に当接し得る制振材が固定されるので、連結ピン側から押されたプッシュロッドが制振材に当接するようにして、プッシュロッドが逆方向に弾かれてしまうことを防止しつつ、プッシュロッドの移動に伴う作動音の発生を抑えることができる。
本発明の第9の特徴によれば、プッシュロッドおよび伝動ロッド間に制振材が介設されるので、プッシュロッドおよび伝動ロッド間での作動音の発生を抑えることができる。
本発明の第10の特徴によれば、プッシュロッドおよび伝動ロッドが、シリンダヘッドに設けられたロッド支持部の摺動孔にともに摺動可能に嵌合されており、ロッカアームの連結を解除するようにして押圧力発生源が非作動状態にあるときに、摺動孔内のプッシュロッドおよび伝動ロッド間に、動弁室からオイル供給孔内に落下してきたオイルが供給されるので、押圧力発生源の非作動状態から作動状態への切換え時に、プッシュロッドおよび伝動ロッド間のオイルが、プッシュロッドの伝動ロッドへの当接による衝撃、またはその当接による振動を緩衝するオイルダンパとして機能することになり、制振材を設ける必要がなく、部品点数の低減を図りつつ当接衝撃または振動を緩衝することができる。
本発明の第11の特徴によれば、押圧力発生源の非作動状態で摺動孔内でプッシュロッドおよび伝動ロッド間に空隙が生じることによって、プッシュロッドおよび伝動ロッド間にオイルを確実に溜めるようにしてオイルダンパ機能の向上を図ることができる。
本発明の第12の特徴によれば、押圧力発生源の非作動状態から作動状態への切換え時にプッシュロッドおよび伝動ロッド間のオイルがオイル供給孔側に押し出される際に、オイル供給孔の一部に設けられる縮径部による絞り作用によって、オイル供給孔から動弁室側にオイルが抜け難くなり、オイルダンパ機構が向上する。
本発明の第13の特徴によれば、プッシュロッドが伝動ロッドを押圧して最大限移動したときに、プッシュロッドおよび伝動ロッドの当接部がオイル供給孔からプッシュロッドの押圧方向にオフセットした位置にあるので、プッシュロッドおよび伝動ロッド間のオイルを摺動孔内でオイル供給孔からロッカアーム側にも移動させて摺動孔の内周と、プッシュロッドおよび伝動ロッドの外周との間の潤滑性を高めることができる。
本発明の第14の特徴によれば、縮径部よりも大径である拡径部がオイル供給孔の動弁室側の端部に設けられるので、動弁室内のオイルをオイル供給孔内により集め易くすることができる。
本発明の第15の特徴によれば、ヘッドカバーの内面に突設されたリブからのオイルをオイル供給孔に滴下するようにして、オイル供給孔内にオイルを確実に溜めるようにすることができる。
さらに本発明の第15の特徴によれば、ヘッドカバーに、オイル供給路が設けられるとともにそのオイル供給路からのオイルをオイル供給孔側に向けて滴下させるオイル排出孔が設けられるので、オイル供給孔内にオイルを確実に溜めるようにすることができる。
第1の実施の形態の内燃機関の要部縦断面図である。 図1の2−2線矢視平面図である。 吸気側ロッカアームが連結解除状態にあるときの図1の3−3線断面図である。 図3の4矢示部拡大図である。 第2の実施の形態の図3に対応した断面図である。 第3の実施の形態の図3に対応した断面図である。 図6の7矢示部拡大図である。 第3の実施の形態の図3に対応した断面図である。
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。
本発明の第1の実施の形態について、図1〜図4を参照しながら説明すると、先ず図1において、この内燃機関は、たとえば自動二輪車に搭載される小型のものであり、その機関本体10Aは、ピストン13を摺動可能に嵌合させるシリンダボア12を有するシリンダブロック11と、前記ピストン13の頂部を臨ませる燃焼室14を前記シリンダブロック11との間に形成して前記シリンダブロック11に結合されるシリンダヘッド15Aと、該シリンダヘッド15Aとの間に動弁室17を形成するようにして前記シリンダヘッド15Aに結合されるヘッドカバー16Aとを備える。
前記シリンダヘッド15Aには、前記燃焼室14に通じ得る吸気ポート18および排気ポート19が設けられ、吸気ポート18には燃料噴射弁20を有する吸気装置21が接続され、排気ポート19には図示しない排気装置が接続される。
図2を併せて参照して、前記シリンダヘッド15Aには、前記吸気ポート18の前記燃焼室14への連通・遮断を切換える一対の機関弁としての吸気弁23,23と、前記排気ポート19の前記燃焼室14への連通・遮断を切換える単一の排気弁24とが開閉作動可能に配設され、吸気弁23…は弁ばね25…で閉弁方向に付勢され、排気弁24は弁ばね26で閉弁方向に付勢される。またシリンダヘッド15Aには、前記燃焼室14に先端を臨ませる一対の点火プラグ27,28が取付けられる
図3を併せて参照して、前記シリンダヘッド15Aおよび前記ヘッドカバー16A間に形成される動弁室17には、前記吸気弁23…および前記排気弁24を開閉駆動する動弁装置30が収容される。
この動弁装置30は、吸気弁23…および排気弁24に共通にして吸気弁23…および排気弁24間に配置される単一のカムシャフト31と、一対の吸気弁23…および前記カムシャフト31間に介設される第1および第2吸気側ロッカアーム32,33と、前記排気弁24および前記カムシャフト31間に介設される排気側ロッカアーム34とを備える。
排気側ロッカアーム34の中間部は、前記カムシャフト31と平行な軸線を有する排気側ロッカシャフト35で揺動可能に支承されており、排気側ロッカアーム34の一端部には、前記カムシャフト31に設けられる排気側カム36に転がり接触するローラ37が軸支され、排気側ロッカアーム34の他端部には、前記排気弁24のステムエンド24aに当接するタペットねじ38が進退位置を調節可能として螺合される。
第1および第2吸気側ロッカアーム32,33は、カムシャフト31の軸線に沿う方向に隣接して並列配置されており、前記排気側ロッカシャフト35と平行な軸線を有する吸気側ロッカシャフト39で揺動可能に支承される。第1および第2吸気側ロッカアーム32,33の一端部には、前記吸気弁23…のステムエンド23a…に当接するタペットねじ40,40が進退位置を調節可能として螺合される。また第1吸気側ロッカアーム32の他端部には、前記カムシャフト31に設けられる休止用突部43に転がり接触するローラ41が軸支され、第2吸気側ロッカアーム33の他端部には、前記カムシャフト31に設けられる吸気側カム44に転がり接触するローラ42が軸支される。
前記カムシャフト31は、該カムシャフト31の軸線に沿う方向に間隔をあけた位置に配置されて前記シリンダヘッド15Aに一体に突設される第1および第2ホルダ部45,46にボールベアリング47,48を介して回転自在に支承されており、前記カムシャフト31の両端部のうち第2ホルダ部46から突出した端部には、前記ピストン13に連接されるクランクシャフト(図示せず)の回転動力を1/2に減速して前記カムシャフト31に伝達する調時伝動機構49の一部を構成する被動スプロケット50が固設され、前記調時伝動機構49の一部を構成するカムチェーン51が前記被動スプロケット50に巻き掛けられる。
また前記吸気側ロッカシャフト39および前記排気側ロッカシャフト35は、前記カムシャフト31の両側に配置され、前記吸気側ロッカシャフト39および前記排気側ロッカシャフト35の両端部は第1および第2ホルダ部45,46に嵌合、支持される。
ところで前記吸気側カム44は、前記カムシャフト31の中心軸線を中心とする仮想円に沿う円弧状のベース円部44aと、前記仮想円よりも外側方に突出するようにして前記ベース円部44aの周方向両端に連なるカム山部44bとから成る。一方、前記休止用突部43は、両吸気弁23…のうち第1吸気側ロッカアーム32に連動、連結された吸気弁23を閉弁休止することを可能とするものであり、基本的には前記仮想円にほぼ沿う円形であるが、吸気弁23を完全に閉弁休止状態としたときの燃料溜まりが生じるのを防止するために吸気弁23をごくわずかに開弁させるような外周面を有するように形成されている。
第1および第2吸気側ロッカアーム32,33には、第1吸気側ロッカアーム32のローラ41を、吸気側カム44に従動して揺動する第2吸気側ロッカアーム33とは無関係に休止用突部43に転がり接触させたままとすることで内燃機関の低速運転時に一方の吸気弁23を閉弁休止するとともに他方の吸気弁23を吸気側カム44のカムプロフィルに応じた作動態様で開閉作動せしめる状態と、第1および第2吸気側ロッカアーム32,33を連結することで内燃機関の高速運転時に両吸気弁23…を吸気側カム44のカムプロフィルに応じた作動態様で開閉作動せしめる状態とを切換える弁作動特性変更手段54が設けられる。
図4を併せて参照して、前記弁作動特性変更手段54は、前記吸気側ロッカシャフト39および前記カムシャフト31間で第1および第2吸気側ロッカアーム32,33の上部に設けられるものであり、第1および第2吸気側ロッカアーム32,33を連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間での軸方向移動を可能として相互に当接しつつ第1および第2吸気側ロッカアーム32,33に摺動可能に嵌合される第1および第2連結ピン55,56を備える。
第1吸気側ロッカアーム32には、第2吸気側ロッカアーム33とは反対側に端壁57aを有して有底状に形成される第1ガイド孔57が、前記吸気側ロッカシャフト39と平行な軸線を有して設けられ、第2吸気側ロッカアーム33には、前記吸気側ロッカシャフト39と平行な軸線を有しつつ第1吸気側ロッカアーム32とは反対側を端壁58aで閉じた有底状に形成される第2ガイド孔58が設けられる。しかも第1および第2ガイド孔57,58は、前記吸気弁23…が閉弁状態にあるタイミングでは同軸に連なるようにして同径に形成される。
短円柱状に形成される第1連結ピン55は、一部を第2ガイド孔58に嵌合することを可能として第1ガイド孔57に摺動可能に嵌合されるものであり、前記端壁57aの中央部に設けられた貫通孔59を摺動自在に嵌合する軸部55aが第1連結ピン55に一体にかつ同軸に連設される。
また第2連結ピン56は、第2ガイド孔58の端壁58a側を開放した有底円筒状に形成されるものであり、第2ガイド孔58に摺動自在に嵌合された第2連結ピン56および前記端壁58a間には、相互に当接した第1および第2連結ピン55,56を軸方向一方側(図3および図4の右側)に付勢するばね60が介設され、前記端壁58aには開放孔61が設けられる。
而して前記弁作動特性変更手段54は、前記ばね60のばね力に抗して第1連結ピン55の一部を第2ガイド孔58に嵌合することで第1および第2吸気側ロッカアーム32,33を連結し、前記ばね60のばね力によって第1および第2連結ピン55,56の当接面を第1および第2吸気側ロッカアーム32,33間に配置させるまで第1および第2連結ピン55,56を軸方向に移動させることで第1および第2吸気側ロッカアーム32,33の連結を解除することになる。
第1および第2連結ピン55,56のうち軸方向一端側にある第1連結ピン55の軸部55aの一端には、機関本体10Aに取付けられるハウジング63を有する押圧力発生源としてのソレノイド62Aの一部を構成するプッシュロッド64Aを少なくとも含む押圧力伝達手段65Aが、第1および第2連結ピン55,56のうち軸方向一端側の第1連結ピン55の一端に、前記ソレノイド62Aからの押圧力を第1および第2連結ピン55,56にその軸方向他方側に向けて及ぼすようにして摺接される。
前記ソレノイド62Aのハウジング63は、前記機関本体10Aの前記シリンダヘッド15Aおよび前記ヘッドカバー16Aに、取付け板67を介して取付けられるものであり、前記ハウジング63および前記取付け板67は、複数のボルト68…による共締めで前記シリンダヘッド15Aおよび前記ヘッドカバー16Aに取付けられる。
前記押圧力伝達手段65Aの中間部は、前記機関本体10Aのシリンダヘッド15Aもしくは該シリンダヘッド15Aに固定される支持部材に摺動可能に支持されるものであり、この第1の実施の形態では、前記シリンダヘッド15Aの第1ホルダ部45に一体に連なって形成されるロッド支持部80Aに前記押圧力伝達手段65Aの中間部が摺動可能に支持される。
この第1の実施の形態において、前記押圧力伝達手段65Aは、前記ソレノイド62Aの一部を構成して前記ハウジング63に支承される前記プッシュロッド64Aと、該プッシュロッド64Aに一端を当接させて前記ロッド支持部80Aに摺動可能に支持されるとともに第1連結ピン55における軸部55aの一端に摺接される伝動ロッド66とから成る。
しかも前記伝動ロッド66の少なくとも一部が、前記シリンダヘッド15Aおよび前記ヘッドカバー16の合わせ面69よりも前記ヘッドカバー16A側に位置するようにして、前記ロッド支持部80Aが前記シリンダヘッド15Aに一体に形成されるものであり、この第1の実施の形態では、伝動ロッド66の軸線が側面視で前記合わせ面69上にあるように前記ロッド支持部80Aが前記シリンダヘッド15Aの第1ホルダ部45に一体に形成される。しかも第1ホルダ部45には、吸気側ロッカシャフト35の一端部を嵌合、支持するための有底の嵌合孔70(図3参照)が設けられるのであるが、前記ロッド支持部80Aはその嵌合孔70の上方で第1ホルダ部45に一体に連なって形成される。また前記機関本体10Aにおけるロッド支持部80Aでの前記伝動ロッド66の支持長さは、前記ソレノイド62Aの作動に伴う前記伝動ロッド66の摺動ストロークよりも長く設定される。
前記伝動ロッド66の一端は前記プッシュロッド64Aに同軸に当接するのであるが、伝動ロッド66の他端には、前記軸部55aが伝動ロッド66の軸線からオフセットして当接される。すなわち伝動ロッド66の他端には、その他端から半径方向外方に張り出す円板状の当接板部66aが一体にかつ同軸に設けられており、この当接板部66aの中心からずれた位置に第1連結ピン55の軸部55aが当接される。
また図3で明示するように、前記ヘッドカバー16の内面に、隣接する第1および第2吸気側ロッカアーム間32,33ならびに第1連結ピン55および前記伝動ロッド66の当接面側に向けてオイルを滴下させる一対のリブ71,72が一体に突設される。
ところで前記プッシュロッド64Aは、前記ソレノイド62Aのハウジング63を貫通して配置されるものであり、その一端には、第1および第2連結ピン55,56をその軸方向他方側に向けて押す方向での前記プッシュロッド64Aのストロークを前記ハウジング63に当接することで規制する鍔部73が設けられる。また前記機関本体10Aには、前記ハウジング63を覆うカバー74が前記取付け板67を介して取付けられるものであり、このカバー74は、前記取付け板67にボルト75を介して取り付けられる。しかも前記カバー74の前記鍔部73への対向面には、前記鍔部73が前記ハウジング63から離反する側への前記プッシュロッド64Aの移動時に前記鍔部73に当接するゴム、樹脂エラストマーおよび制振金属等から成る制振材76が固定される。
次にこの第1の実施の形態の作用について説明すると、第1および第2連結ピン55,56のうち軸方向一端側にある第1連結ピン55の軸部55aの一端には、機関本体10Aに取付けられるハウジング63を有するソレノイド62Aの一部を構成するプッシュロッド64Aを少なくとも含む押圧力伝達手段65Aが、第1および第2連結ピン55,56のうち第1連結ピン55の軸部55aの一端に、前記ソレノイド62Aからの押圧力を第1および第2連結ピン55,56にその軸方向他方側に向けて及ぼすようにして摺接され、前記押圧力伝達手段65Aの中間が、前記機関本体10Aのシリンダ15に摺動可能に支持されるので、第1吸気側ロッカアーム32とともに揺動する第1連結ピン55の一端に摺接することによって生じる曲げ方向の力がソレノイド62Aのハウジング63内でのプッシュロッド64Aの支持構造に及ばないようにして、プッシュロッド64Aのハウジング63での支持構造を簡略化することができる。
また前記押圧力伝達手段65Aが、前記ソレノイド62Aの一部を構成して前記ハウジング63に支承される前記プッシュロッド64Aと、該プッシュロッド64Aに一端を当接させて前記ロッド支持部80Aに摺動可能に支持されるとともに第1連結ピン55における軸部55aの一端に摺接される伝動ロッド66とから成るので、第1吸気側ロッカアーム32とともに揺動する第1連結ピン55は伝動ロッド66に摺接することになり、プッシュロッド64Aに曲げ方向の力が作用することがないようにして、ソレノイド62Aのハウジング63内でのプッシュロッド64Aの支持構造をより単純化することができ、ソレノイド62Aの機関本体10Aへの取付け位置精度を下げることができる。
またシリンダヘッド15Aの第1ホルダ部45に一体に連なって形成されるロッド支持部80Aに前記押圧力伝達手段65Aの中間部である伝動ロッド66が摺動可能に支持されるので、伝動ロッド66を支持するための特別な部品を不要として部品点数を低減することができ、しかも伝動ロッド66を支持するためのロッド支持部80Aの加工精度を高めることができる。
また前記伝動ロッド66の少なくとも一部が、前記シリンダヘッド15Aおよび前記ヘッドカバー16Aの合わせ面69よりも前記ヘッドカバー16A側に位置するようにして、前記ロッド支持部80Aが前記シリンダヘッド15Aに一体に形成されるので、ヘッドカバー16Aをシリンダヘッド15Aから取り外した状態で伝動ロッド66の組付けを容易とし、組み付け性を高めることができる。
また前記ロッド支持部80Aは、吸気側ロッカシャフト35の一端部を嵌合、支持するようにして前記シリンダヘッド15Aに一体に形成される第1ホルダ部45に、前記ロッド支持部80Aが一体に連なって形成されるので、吸気側ロッカシャフト35の一端部を嵌合、支持するために第1ホルダ部45に設けられる嵌合孔70の周辺をロッド支持部80Aで補強することができる。しかも前記ロッド支持部80Aでの前記伝動ロッド66の支持長さは、前記ソレノイド62Aの作動に伴う前記伝動ロッド66の摺動ストロークよりも長く設定されるので、伝動ロッド66およびロッド支持部80A間でかじりが生じることがないようにして伝動ロッド66を確実に支持することができる。
また前記ヘッドカバー16Aの内面に、隣接する第1および第2吸気側ロッカアーム間32,33ならびに第1連結ピン55および前記伝動ロッド66の当接面側に向けてオイルを滴下させる一対のリブ71,72が一体に突設されるので、前記リブ71,72からオイルが滴下されることになり、複雑な油路構造を構成することを不要として隣接する第1および第2吸気側ロッカアーム32,33間にオイルを導くことができるとともに、第1連結ピン55および伝動ロッド66の当接面にオイルを導くことができ、シリンダヘッド15Aおよびヘッドカバー16Aの軽量化を図ることができる。
またソレノイド62Aのハウジング63を覆うカバー74が機関本体10Aに取付けられ、第1および第2連結ピン55,56をその軸方向他方側に向けて押す方向での前記プッシュロッド64Aのストロークを前記ハウジング63に当接することで規制する鍔部73が前記プッシュロッド64Aの一端に設けられ、前記カバー74の前記鍔部73への対向面に、前記鍔部73が前記ハウジング63から離反する側への前記プッシュロッド64Aの移動時に前記鍔部73に当接する制振材76が固定されるので、第1連結ピン55側から押されたプッシュロッド64Aが制振材76に当接するようにして、プッシュロッド64Aが逆方向に弾かれてしまうことを防止しつつ、プッシュロッド64Aの移動に伴う作動音の発生を抑えることができる。
さらに伝動ロッド66の他端に同軸に設けられた円板状の当接板部66aの中心からずれた位置に第1連結ピン55の軸部55aが当接されるので、第1吸気側ロッカアーム32の揺動に応じて前記伝動ロッド66には、伝動ロッド66をその軸線まわりに回転させる力が働き、第1連結ピン55の軸部55aと、当接板部66aとの接触箇所を変化させることができ、磨耗による寿命の低下を抑制することができる。
本発明の第2の実施の形態について図5を参照しながら説明するが、第1の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。
弁作動特性変更手段54における第1および第2連結ピン55,56のうち軸方向一端側にある第1連結ピン55の軸部55aの一端には、機関本体10Aのシリンダヘッド15Aおよびヘッドカバー16Aに取付け板78を介して取付けられるハウジング63を有する押圧力発生源としてのソレノイド62Bの一部を構成するプッシュロッド64Bを少なくとも含む押圧力伝達手段65Bが、第1および第2連結ピン55,56のうち軸方向一端側の第1連結ピン55の一端に、前記ソレノイド62Bからの押圧力を及ぼすようにして摺接される。
前記押圧力伝達手段65Bは、前記ハウジング63に支承される前記プッシュロッド64Bと、機関本体10Aのロッド支持部80Aに摺動可能に支持されるとともに第1連結ピン55の軸部55aの一端に摺接される伝動ロッド66と、該伝動ロッド66および前記プッシュロッド64A間に介在する制振材77とからから成るものであり、制振材77は、前記プッシュロッド64Bの前記伝動ロッド66側端部に嵌合、固定される。
この第2の実施の形態によれば、プッシュロッド64Bおよび伝動ロッド66間に制振材77が介設されるので、プッシュロッド64Bおよび伝動ロッド66間での作動音の発生を抑えることができる。
本発明の第3の実施の形態について図6および図7を参照しながら説明するが、第1および第2の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。
機関本体10Bは、シリンダブロック11と、該シリンダブロック11に結合されるシリンダヘッド15Bと、該シリンダヘッド15Bとの間に動弁室17を形成してシリンダヘッド15Bに結合されるヘッドカバー16Bとを備えるものであり、前記シリンダヘッド15Bの第1ホルダ部45には、押圧力伝達手段65Aを構成する前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66をともに摺動可能に嵌合せしめる摺動孔81を有するロッド支持部80Bが一体に形成される。
しかも前記ソレノイド62Aの非作動状態で前記摺動孔81内で前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66間に空隙83が生じ得るように前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66の軸方向長さが設定され、前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66の対向面の外周部にはテーパ状の面取り部84,85が形成される。
前記ロッド支持部80Bの上部には、前記シリンダヘッド15Bおよび前記ヘッドカバー16B間に形成される動弁室17に外端を開口させるとともに前記摺動孔81に内端を開口させるオイル供給孔82が設けられ、このオイル供給孔82の内端は、前記ソレノイド62Aの非作動状態での前記摺動孔81内でのプッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66間に対応する位置で前記摺動孔81に開口する。
また前記ソレノイド62Aの作動に応じて前記プッシュロッド64Aが前記伝動ロッド66を押圧して最大限移動した状態での前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66の当接部(図7の鎖線で示す部分)が、前記オイル供給孔82から前記プッシュロッド64Aの押圧方向にオフセットするようにして、前記オイル供給孔82が前記ロッド支持部80Bに設けられる。
また前記オイル供給孔82の一部に縮径部82aが設けられ、前記オイル供給孔82の前記動弁室17側の端部に、前記縮径部82aよりも大径である拡径部82bが設けられるものであり、この第3の実施の形態では、前記オイル供給孔82が、内径を一定として前記摺動孔81に一端を開口する縮径部82aと、この縮径部82aの他端に小径端部を同軸に連ならせてテーパ状に形成されるとともに大径端部を動弁室17に開口させる拡径部82bとから成る。
さらにシリンダヘッド16Bの内面には、隣接する第1および第2吸気側ロッカアーム間32,33ならびに第1連結ピン55および前記伝動ロッド66の当接面側に向けてオイルを滴下させる一対のリブ71,72に加えて、前記オイル供給孔82側に向けてオイルを滴下させるリブ86が一体に突設される。
この第3の実施の形態によれば、プッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66が、シリンダヘッド15Bに設けられたロッド支持部80Bの摺動孔81にともに摺動可能に嵌合されており、ロッド支持部80Bの上部に、動弁室17に外端を開口させるとともにso62Aの非作動状態での前記摺動孔81内での前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66間に対応する位置で摺動孔81に内端を開口させるオイル供給孔82が設けられるので、第1および第2吸気側ロッカアーム32,33の連結を解除するようにしてソレノイド62Aが非作動状態にあるときに、摺動孔81内のプッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66間に、動弁室17からオイル供給孔82内に落下してきたオイルが供給されることになり、ソレノイド62Aの非作動状態から作動状態への切換え時に、プッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66間のオイルが、プッシュロッド64Aの伝動ロッド66への当接による衝撃、またはその当接による振動を緩衝するオイルダンパとして機能することになり、制振材を設ける必要がなく、部品点数の低減を図りつつ当接衝撃または振動を緩衝することができる。
またソレノイド62Aの非作動状態で前記摺動孔81内で前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66間に空隙83が生じ得るように前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66の軸方向長さが設定されるので、ソレノイド62Aの非作動状態では摺動孔81内でプッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66間にオイルを確実に溜めるようにしてオイルダンパ機能の向上を図ることができる。
またオイル供給孔82の一部に縮径部82aが設けられるので、ソレノイド62Aの非作動状態から作動状態への切換え時にプッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66間のオイルがオイル供給孔82側に押し出される際に、オイル供給孔82の一部に設けられる縮径部82aによる絞り作用によって、オイル供給孔82から動弁室17側にオイルが抜け難くなり、オイルダンパ機構が向上する。
またソレノイド62Aの作動に応じて前記プッシュロッド64Aが前記伝動ロッド66を押圧して最大限移動した状態での前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66の当接部が、前記オイル供給孔82から前記プッシュロッド64Aの押圧方向にオフセットするようにして、前記オイル供給孔82が前記ロッド支持部80Bに設けられるので、プッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66間のオイルを摺動孔81内でオイル供給孔82から第1および第2吸気側ロッカアーム32,33側にも移動させて摺動孔81の内周と、プッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66の外周との間の潤滑性を高めることができる。
また前記オイル供給孔82の前記動弁室17側の端部に、前記縮径部82aよりも大径である拡径部82bが設けられるので、動弁室17内のオイルをオイル供給孔82内により集め易くすることができる。
さらにヘッドカバー16Bの内面に、前記オイル供給孔82側に向けてオイルを滴下させるリブ86が一体に突設されるので、オイル供給孔82内にオイルを確実に溜めるようにすることができる。
図8は本発明の第4の実施の形態を示すものであり、第1〜第3の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。
機関本体10Cは、シリンダブロック11と、該シリンダブロック11に結合されるシリンダヘッド15Bと、該シリンダヘッド15Bとの間に動弁室17を形成してシリンダヘッド15Bに結合されるヘッドカバー16Cとを備えるものであり、前記シリンダヘッド15Bの第1ホルダ部45には、押圧力伝達手段65Aを構成する前記プッシュロッド64Aおよび前記伝動ロッド66をともに摺動可能に嵌合せしめる摺動孔81を有するロッド支持部80Bが一体に形成され、る。
前記ロッド支持部80Bの上部には、前記動弁室17に外端を開口させるとともに前記摺動孔81に内端を開口させるオイル供給孔82が設けられ、このオイル供給孔82の内端は、前記ソレノイド62Aの非作動状態での前記摺動孔81内でのプッシュロッド64Aおよび伝動ロッド66間に対応する位置で前記摺動孔81に開口する。
しかも前記ヘッドカバー16Cには、オイル供給路87が設けられるとともにそのオイル供給路87からのオイルをオイル供給孔82側に向けて滴下させるオイル排出孔88が設けられる。
この第4の実施の形態によれば、ヘッドカバー16Cに設けられたオイル供給路87からのオイルがオイル排出孔88からオイル供給孔82側に向けて滴下することによって、オイル供給孔82内にオイルを確実に溜めるようにすることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
たとえば上記実施の形態では隣接して配列される一対のロッカアームの連結および連結解除を切換えて機関弁の作動態様を変化させる可変動弁装置について説明したが、本発明は、隣接して配列される3以上の複数のロッカアームの連結および連結解除を切換えて機関弁の作動態様を変化させる可変動弁装置に適用することも可能であり、排気弁に関連して本発明を実施することも可能である。
10A,10B,10C・・・機関本体
15A,15B・・・シリンダヘッド
16A,16B,16C・・・ヘッドカバー
23・・・機関弁である吸気弁
32,33・・・ロッカアームである吸気側ロッカアーム
34・・・ロッカシャフトである吸気側ロッカシャフト
45・・・ホルダ部である第1ホルダ部
55,56・・・連結ピン
62A,62B・・・押圧力発生源であるソレノイド
63・・・ハウジング
64A,64B・・・プッシュロッド
65A,65B・・・押圧力伝達手段
66・・・伝動ロッド
69・・・合わせ面
71,72,86・・・リブ
73・・・鍔部
74・・・カバー
76,77・・・制振材
80A,80B・・・ロッド支持部
81・・・摺動孔
82・・・オイル供給孔
82a・・・縮径部
82b・・・拡径部
83・・・空隙
87・・・オイル供給路
88・・・オイル排出孔

Claims (16)

  1. 機関弁(23)に連動、連結されるロッカアーム(32,33)を含んで相互に隣接して配列される複数のロッカアーム(32,33)に、隣接するロッカアーム(32,33)を連結する連結位置ならびにその連結を解除する連結解除位置間での軸方向移動を可能として相互に当接するとともに軸方向一方に向けてばね付勢される複数の連結ピン(55,56)が摺動可能に嵌合され、機関本体(10A,10B,16C)に取付けられるハウジング(63)を有する押圧力発生源(62A,62B)の一部を構成するプッシュロッド(64A,64B)を少なくとも含む押圧力伝達手段(65A,65B)が、複数の前記連結ピン(55,56)のうち軸方向一端側の連結ピン(55)の一端に、前記押圧力発生源(62A,62B)からの押圧力を複数の前記連結ピン(55,56)にその軸方向他方側に向けて及ぼすようにして摺接される内燃機関の可変動弁装置において、前記押圧力伝達手段(65A,65B)の中間部が、前記機関本体(10A,10B,10C)もしくは該機関本体(10A,10B,10C)に固定される支持部材に摺動可能に支持されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
  2. 前記押圧力伝達手段(65A)が、前記ハウジング(63)に支承される前記プッシュロッド(64A)と、該プッシュロッド(64A)に一端を当接させて前記機関本体(10A,10B,10C)もしくは前記支持部材に摺動可能に支持されるとともに前記軸方向一端側の連結ピン(55)の一端に摺接される伝動ロッド(66)とから成ることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置。
  3. 前記伝動ロッド(66)を摺動可能に支持するロッド支持部(80A,80B)が、前記機関弁(23)を開閉作動可能に支持して前記機関本体(10A,10B,10C)の一部を構成するシリンダヘッド(15A,15B)に一体に形成されることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の可変動弁装置。
  4. 前記伝動ロッド(66)の少なくとも一部が、前記シリンダヘッド(15A)ならびに該シリンダヘッド(15A)に結合されるヘッドカバー(16A)の合わせ面(69)よりも前記ヘッドカバー(16A)側に位置するようにして、前記ロッド支持部(80A)が前記シリンダヘッド(15A)に一体に形成されることを特徴とする請求項3記載の内燃機関の可変動弁装置。
  5. 前記ロッカアーム(32,33)を揺動可能に支持するロッカシャフト(34)の端部を嵌合、支持するようにして前記シリンダヘッド(15A,15B)に一体に形成されるホルダ部(45)に、前記ロッド支持部(80A,80B)が一体に連なって形成されることを特徴とする請求項4記載の内燃機関の可変動弁装置。
  6. 前記ヘッドカバー(16A,16B)の内面に、隣接するロッカアーム(32,33)間ならびに軸方向一端の前記連結ピン(55)および前記伝動ロッド(66)の当接面側に向けてオイルを滴下させるリブ(71,72)が一体に突設されることを特徴とする請求項4記載の内燃機関の可変動弁装置。
  7. 前記押圧力発生源(62A)の作動に伴う前記伝動ロッド(66)の摺動ストロークよりも長い距離にわたって該伝動ロッド(66)が前記機関本体(10A,10B,10C)に支持されることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
  8. 前記ハウジング(63)を覆うカバー(74)が前記機関本体(10A,10B,10C)に取付けられ、複数の前記連結ピン(55,56)をその軸方向他方側に向けて押す方向での前記プッシュロッド(64A)のストロークを前記ハウジング(63)に当接することで規制する鍔部(73)が前記プッシュロッド(64A)の一端に設けられ、前記カバー(74)の前記鍔部(73)への対向面に、前記鍔部(73)が前記ハウジング(63)から離反する側への前記プッシュロッド(64A)の移動時に前記鍔部(73)に当接する制振材(76)が固定されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
  9. 前記押圧力伝達手段(65B)が、前記ハウジング(63)に支承される前記プッシュロッド(64B)と、前記機関本体(10A)もしくは前記支持部材に摺動可能に支持されるとともに前記軸方向一端側の連結ピン(55)の一端に摺接される伝動ロッド(66)と、該伝動ロッド(66)および前記プッシュロッド(64B)間に介在する制振材(77)とからから成ることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置。
  10. 前記押圧力伝達手段(65A)を構成する前記プッシュロッド(64A)および前記伝動ロッド(66)をともに摺動可能に嵌合せしめる摺動孔(81)を有するロッド支持部(80B)が、前記機関弁(23)を開閉作動可能に支持して前記機関本体(10B)の一部を構成するシリンダヘッド(15B)に一体に形成され、前記ロッド支持部(80B)の上部に、前記シリンダヘッド(15B)ならびに該シリンダヘッド(15B)に結合されるヘッドカバー(16B,16C)間に形成される動弁室(17)に外端を開口させるとともに前記押圧力発生源(62A)の非作動状態での前記摺動孔(81)内での前記プッシュロッド(64A)および前記伝動ロッド(66)間に対応する位置で前記摺動孔(81)に内端を開口させるオイル供給孔(82)が設けられることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の可変動弁装置。
  11. 前記押圧力発生源(62A)の非作動状態で前記摺動孔(81)内で前記プッシュロッド(64A)および前記伝動ロッド(66)間に空隙(83)が生じ得るように前記プッシュロッド(64A)および前記伝動ロッド(66)の軸方向長さが設定されることを特徴とする請求項10記載の内燃機関の可変動弁装置。
  12. 前記オイル供給孔(82)の一部に縮径部(82a)が設けられることを特徴とする請求項10または11記載の内燃機関の可変動弁装置。
  13. 前記押圧力発生源(62A)の作動に応じて前記プッシュロッド(64A)が前記伝動ロッド(66)を押圧して最大限移動した状態での前記プッシュロッド(64A)および前記伝動ロッド(66)の当接部が、前記オイル供給孔(82)から前記プッシュロッド(64A)の押圧方向にオフセットするようにして、前記オイル供給孔(82)が前記ロッド支持部(80B)に設けられることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
  14. 前記オイル供給孔(82)の前記動弁室(17)側の端部に、前記縮径部(82a)よりも大径である拡径部(82b)が設けられることを特徴とする請求項12記載の内燃機関の可変動弁装置。
  15. 前記ヘッドカバー(16B)の内面に、前記オイル供給孔(82)側に向けてオイルを滴下させるリブ(86)が一体に突設されることを特徴とする請求項10〜14のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
  16. 前記ヘッドカバー(16C)に、オイルを導くオイル供給路(87)が設けられるとともに、前記オイル供給路(87)に通じるオイル排出孔(88)が前記オイル供給孔(82)側に向けて前記ヘッドカバー(16C)の内面からオイルを滴下させるようにして設けられることを特徴とする請求項10〜14のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
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