JP2599754Y2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関の吸気・排気
バルブの開閉時期等を運転状態に応じて可変制御できる
動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関の動弁装置としては、例
えば実開昭６２−１６７０６号公報等に記載されたもの
が知られている。

【０００３】概略を説明すれば、ＤＯＨＣ型内燃機関の
吸・排気バルブを開閉するカムを有するカムシャフト
に、位相変換手段である筒状歯車を介してタイミングプ
ーリが相対回動自在に軸支されている。また、筒状歯車
は、該筒状歯車の前端部に有する圧力室に油圧回路を介
して供給された油圧やスプリングのばね力で軸方向に移
動させるようになっている。前記油圧回路は、シリンダ
ヘッドからカムシャフトのカム軸受内を貫通し、さらに
カムシャフトの内部軸方向に貫通形成されて前記圧力室
に連通する油圧供給通路と、カムシャフトの前記筒状歯
車と反対側端部に配置されて、前記圧力室に供給される
油圧を制御する油圧制御弁と、シリンダに固定されて前
記油圧制御弁を機関運転状態に応じて開閉駆動する電磁
アクチュエータとを備えている。

【０００４】そして、油圧制御弁は、電磁アクチュエー
タの非通電（ＯＦＦ）時にはスプリングのばね力でドレ
ン通路を開成し、油圧回路内の作動油をシリンダヘッド
内に排出して圧力室への供給を遮断する。これによっ
て、筒状歯車を最大前方位置に保持する。

【０００５】一方、電磁アクチュエータに通電（ＯＮ）
されると、該電磁アクチュエータのプランジャが油圧制
御弁の弁体を押圧してドレン通路を閉成し、油圧を前記
圧力室に導き筒状歯車を最大後方位置へ移動させて、カ
ムシャフトとタイミングプーリとの相対回動位相を変換
して、吸・排気バルブの開閉時期を可変制御するように
なっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】然し乍ら、前記従来の
装置にあっては、前述のように電磁アクチュエータのＯ
ＦＦ時に油圧制御弁がドレン通路を開成すると、圧力室
や油圧供給通路全体の作動油がドレン孔からシリンダヘ
ッド内に排出されてしまう。このため、前記カムシャフ
トのカム軸受に対する作動油（潤滑油）の供給量が不足
すると共に、装置内の作動油切れが発生し易くなる。こ
の結果、カムシャフトとカム軸受との間に焼き付きやス
カッフィング等が発生すると共に、筒状歯車等の前後方
向への移動摩擦抵抗が大きくなり、該移動性が悪化する
ばかりか、各歯間に摩耗が発生する惧れがある。

【０００７】また、前述のように、油圧制御弁がドレン
通路を開成すると、全ての作動油がドレン孔から排出さ
れてしまうため、この状態から電磁アクチュエータがＯ
Ｎされて作動油が油圧供給通路を通って圧力室に達し、
また該圧力室内が充満するまでに時間が掛かる。この結
果、圧力室内の油圧の立上り速度が遅くなり、筒状歯車
の最大後方への移動応答性が低下してしまう惧れがあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、請求項１の考案は、機
関により駆動される回転体と、該回転体に連繋しかつシ
リンダヘッド上端部のカム軸受に支持されたカムシャフ
トと、該両者間に介装されて、該両者の相対回動位相を
変換する位相変換手段と、該位相変換手段の端部に有す
る圧力室に油圧を給排して前記位相変換手段の作動を制
御する油圧回路と、機関運転状態に応じて前記油圧回路
の流路を供給側あるいは排出側に切り換える流路切換弁
とを備えた内燃機関の動弁装置において、前記流路切換
弁は、前記シリンダの側部に形成された大径孔の内部に
挿入固定された筒状の通路構成部と、前記通路構成部の
内部軸方向に有する弁孔の内部に摺動自在に設けられた
スプール弁体と、前記大径孔の開口縁に固定された電磁
アクチュエータとを備え、前記通路構成部の前記電磁ア
クチュエータと反対側の一端開口部に、該一端開口部と
連通する前記排出側流路を所定圧力で閉塞するリリーフ
弁を一体に設けたことを特徴としている。

【０００９】請求項２の考案は、シリンダヘッド上端部
にカム軸受に支持され、かつ外周面に互いにプロフィー
ルの異なる第１，第２カムを有するカムシャフトと、基
端部が揺動自在に支承され、先端部が吸気弁あるいは排
気弁に当接しかつ第１カムで駆動されるロッカアーム
と、該ロッカアームに揺動自在に支承され第２カムで駆
動される自由カムフォロアと、該自由カムフォロアの一
端面を第２カム方向に付勢させるロストモーション機構
と、前記ロッカアームに支承され、前記ロストモーショ
ン機構の機能を発揮させる第１位置と前記ロストモーシ
ョン機構の機能を停止させる第２位置とに切り換え可能
な連係部材と、機関の運転状態に応じて前記連係部材の
前記第１位置及び第２位置への切り換えを油圧駆動部を
介して行う連係切換手段とを備え、前記油圧駆動部は前
記ロッカアームの内部所定位置に設けられて、内部に摺
動自在に収納されたプランジャを介して連係部材を押圧
する油圧室と、該油圧室内に油圧を給排する油圧回路
と、該油圧回路の流路を供給側あるいは排出側に切り換
える流路切換弁とを備えた内燃機関の動弁装置におい
て、前記流路切換弁は、前記シリンダヘッドに取り付け
られるケーシング内に形成された大径孔の内部に挿入固
定された筒状の通路構成部と、前記通路構成部の内部軸
方向に有する弁孔の内部に摺動自在に設けられたスプー
ル弁体と、前記大径孔の開口縁に固定された電磁アクチ
ュエータとを備え、前記通路構成部の前記電磁アクチュ
エータと反対側の一端開口部に、該一端開口部と連通す
る前記排出側流路を所定圧力で閉塞するリリーフ弁を一
体に設けたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１及び２の考案によれば、機関運転状態
の変化に伴い、流路切換弁が油圧回路の流路を供給側か
ら排出側へ切り換えると、圧力室等を含めた油圧回路内
の作動油が流路切換弁の排出側流路からリリーフ弁を介
して外部へ排出されるが、油圧回路内の油圧が所定圧以
下になると、リリーフ弁が排出側流路を閉塞し、作動油
のそれ以上の排出を停止させる。即ち、リリーフ弁によ
って油圧回路内の作動油は、その全部が排出側流路から
排出されることなく、一部が油圧回路内に残留する。こ
の結果、該油圧回路の途中に設けられたカムシャフトの
カム軸受や位相変換手段並びに連係切換手段に対する作
動油量の不足が解消される。しかも、流路切換弁は、通
路構成部を介して電磁アクチュエータとスプール弁及び
リリーフ弁とを予め一体に組み付けて、ユニット化し、
このユニット化した流路切換弁の通路構成部をシリンダ
ヘッドやケーシングの大径孔に挿入してボルト固定する
だけで組み付け作業が簡単に完了する。特に、請求項２
では、ケーシングに流路切換弁及びリリーフ弁を一体に
組み付けたため、流路切換弁等のシリンダヘッドへの組
み付け性が良好になると共に、全体構造がコンパクト化
され、機関の大型化が防止される。

【００１１】

【実施例】図３はＤＯＨＣ型動弁装置に適用された請求
項１の考案の第１実施例を示し、図中１はシリンダヘッ
ド２の上端部に有するカム軸受３に軸受されたカムシャ
フト、４は該カムシャフト１の一端部１ａ内に有するボ
ルト孔５に外部軸方向から挿通した固定ボルト６によっ
て固定されたスリーブ、７は該スリーブ４の外周に配置
され、図外のクランク軸からタイミングベルトにより駆
動力が伝達される回転体たるタイミングプーリである。

【００１２】前記スリーブ４は、外周面にアウタ歯が形
成されている共に、内部軸方向にボルト挿通孔８が貫通
形成されている。

【００１３】前記タイミングプーリ７は、筒状本体７ａ
の後端部に有するリテーナ７ｃを介して前記カムシャフ
ト１の一端部１ａに回転自在に支承されていると共に、
後端部外周にタイミングベルトが巻装される歯車７ｂを
有している。また、筒状本体７ａの前端部側の内周面に
インナ歯が形成されていると共に、前端面に内部を液密
的に封止するフロントカバー９がボルト固定されてい
る。

【００１４】また、タイミングプーリ７とスリーブ４と
の間には、位相変換手段たる筒状歯車１０が介装されて
いる。この筒状歯車１０は、長尺な歯車が軸直角方向か
ら分割形成された２つの歯車構成部１１，１２からな
り、この両歯車構成部１１，１２は、前側歯車構成部１
１内に装着されたスプリング１３ａと両者間に設けられ
た連結ピン１３ｂとにより弾性的に連結されている。ま
た、各歯車構成部１１，１２の内外周には、両方がはす
歯の内歯と外歯が夫々形成されており、この両内外歯に
前記筒状本体７ａのインナ歯とスリーブ４のアウタ歯が
スパイラル噛合している。更に、前側歯車構成部１１の
前端縁が環状ストッパ１４に突き当たった位置で最大前
方向（図中左方向）への移動が規制され、一方、後側歯
車構成部１２の後端縁が前記リテーナ７ｃの内端面に突
き当たった位置で最大後方向（図中右方向）への移動が
規制されるようになっている。

【００１５】また、この筒状歯車１０は、駆動機構によ
って前後軸方向に移動するようになっている。この駆動
機構は、フロントカバー９と前側歯車構成部１１との間
に形成されて、内部の油圧によって筒状歯車１０を後方
向に移動させる圧力室１５と、該圧力室１５に対して油
圧を導入する油圧回路１６と、後側歯車構成部１２とリ
テーナ７ｃとの間に弾装されて、筒状歯車１０を前方向
に付勢する圧縮スプリング１７とを備えている。

【００１６】前記油圧回路１６は、上流端がオイルポン
プ１８に連通し、シリンダヘッド２びカム軸受３を貫通
してカムシャフト１内のＬ字形通路１９に開口した供給
側流路たる油圧通路２０と、固定ボルト６の内部軸方向
に形成され、一端がＬ字形通路１９に、他端がフロント
カバー９とスリーブ４の前端部に有する油室２１を介し
て圧力室１５に夫々連通する油通路２２とを備えてい
る。また、前記油圧通路２０の途中には、流路切換弁２
３が設けられている。

【００１７】この流路切換弁２３は、シリンダヘッド２
の側部に油圧通路２０を横断するように形成された大径
孔２４と、該大径孔２４内に圧入された円筒状の通路構
成部２５と、該通路構成部２５の内部軸方向に有する弁
孔２６の内部に摺動自在に設けられたスプール弁体２７
と、前記大径孔２４の開口縁に固定された電磁アクチュ
エータ２８とから主として構成されている。

【００１８】前記通路構成部２５は、弁孔２６の一端開
口部２６ａが大径孔２４と連続して形成された排出側流
路たるドレン通路２９と連通していると共に、略中央の
下部半径方向に油圧通路２０の上流部を介してオイルポ
ンプ１８と連通する第１通路孔３０が貫通形成されてい
る。また、通路構成部２５の上部には、第１通路孔３０
と偏倚した位置に油圧通路２０の下流部に連通する第２
通路孔３１が貫通形成されている前記スプール弁体２７
は、外周面の中央に軸方向の摺動位置に応じて前記第１
通路孔３０と第２通路孔３１とを適宜連通する環状溝３
２を有していると共に、一端側（図中右側）に第２通路
孔３１と弁孔２６とを適宜連通あるいは遮断する円環状
の弁部２７ａを有している。即ち、このスプール弁体２
７は、最大右方向の摺動位置で環状溝３２を介して第１
通路孔３０と第２通路孔３１を連通する一方、最大左方
向の摺動位置で図示の如く第１通路孔３０と第２通路孔
３１との連通を遮断すると共に、第２通路孔３１と弁孔
２６とを連通させるようになっている。また、弁部２７
ａと後述するリリーフ弁３３との間に弾装されたバルブ
スプリング３４のばね力で図中左方向に付勢されてい
る。

【００１９】前記電磁アクチュエータ２８は、ケーシン
グ２８ａ内に電磁コイル２８ｂと、可動プランジャ２８
ｃに連結された駆動ロッド２８ｄ等が設けられており、
コントロールユニット３５からのＯＮ−ＯＦＦ信号によ
って駆動ロッド２８ｄが前記スプール弁体２７をバルブ
スプリング３４のばね力に抗して図中右方向に押圧する
か、該押圧を解除するようになっている。前記電子コン
トロールユニット３５は、クランク角センサからの機関
回転数信号及びエアーフローメータからの吸気量信号等
に基づいて現在の機関運転状態を検出し、その制御信号
を電磁アクチュエータ２８に出力するようになってい
る。

【００２０】そして、前記リリーフ弁３３は、図１及び
図２に示すように弁孔２６の一端開口部２６ａに設けら
れており、該一端開口部２６ａの大径な保持溝２６ｂ内
に固定された略筒状のバルブシート３６と、該バルブシ
ート３６のドレン孔３６ａを開閉するボール弁体３７
と、該ボール弁体３７を閉方向に付勢するコイルスプリ
ング３８と、保持溝２６ｂにバルブシート３６とともに
かしめ固定されてコイルスプリング３８の一端を弾持す
るカップ状のスプリングリテーナ３９とを備えている。
前記コイルスプリング３８は、そのばね設定圧がボール
弁体３７に比較的高い所定の油圧が作用すると圧縮変形
して該ボール弁体３７を開作動させるように形成されて
いる。更に、スプリングリテーナ３９には、ドレン孔３
６ａとドレン通路２９とを連通する連通孔３９ａが形成
されている。

【００２１】以下、本実施例の作用について説明する。
まず、機関運転状態が例えば低負荷域から高負荷域に変
化し、電磁アクチュエータ２８にＯＮ信号（通電）が出
力されると、図２に示すように駆動ロッド２８ｄがスプ
ール弁体２７をバルブスプリング３４のばね力に抗して
図中右方向に移動させる。これにより、弁部２７ａが第
２通路孔３１と環状溝３２とを連通する一方、第２通路
孔３１と弁孔２６との連通を遮断する。したがって、オ
イルポンプ１８から圧送された作動油は、油圧通路２０
の上流部から第１通路孔３０，環状溝３２，第２通路孔
３１を通って油圧通路２０の下流部に流入し、さらにＬ
字形通路１９，油通路２２，油室２１を経て圧力室１５
内に速やかに供給される。これにより、該圧力室１５内
の圧力が上昇して筒状歯車１０全体が圧縮スプリング１
７のばね力に抗して右方向に移動する。依って、カムシ
ャフト１はタイミングスププーリ７に対して一方向に相
対回動し、この回動位相差に応じて吸気バルブの閉時期
を進み側に制御する。この時点では、圧力室１５内の油
圧が筒状歯車１０の内外及びカム軸受３にリークするた
め、十分な潤滑性能が得られる。

【００２２】一方、機関運転状態が高負荷域から低負荷
域に移行すると、コントロールユニット３５から電磁ア
クチュエータ２８にＯＦＦ信号（非通電）が出力される
ため、スプール弁体２７は図１及び図３に示すようにバ
ルブスプリング３４のばね力で最大左方向に摺動する。
このため、弁部２７ａにより環状溝３２と第２通路孔３
１との連通を遮断すると共に、該第２通路孔３１と弁孔
２６とを連通する。したがって、オイルポンプ１８から
圧力室１５への作動油の供給が遮断されると共に、該圧
力室１５と油圧回路１６内の作動油が第２通路孔３１か
ら弁孔２６を通りドレン孔３６ａでボール弁体３３をコ
イルスプリング３８のばね力に抗して開弁させ、連通孔
３９ａがドレン通路２９に排出される。

【００２３】そして、ボール弁体３７に作用する油圧が
所定以下になると、コイルスプリング３８のばね力でボ
ール弁体３７によりドレン孔３６ａを閉塞して作動油の
それ以上の排出を停止させる。このため、圧力室１５及
び油圧回路１６内には作動油の一部が残留する。この結
果、該作動油が前記カムシャフト１とカム軸受３の間や
筒状歯車１０の内外等にリークにより供給されるので、
該各摺動部位の潤滑性が良好となり、カムシャフト１と
カム軸受３間の焼き付きやスカッフィング等の発生が防
止されると共に、筒状歯車１０の移動摩擦抵抗が低減
し、速やかな移動が得られると共に、各歯間の摩耗の発
生が防止される。

【００２４】また、前述のように圧力室１５に僅かに作
動油が残留しているため、再び電磁アクチュエータ２８
にＯＮ信号が出力された際における圧力室１５内の油圧
の速やかな立上りが得られる。このため、前記良好な潤
滑作用と相俟って筒状歯車１０の後方へ移動応答性が向
上する。

【００２５】図４は本考案の第２実施例を示し、リリー
フ弁３３の構造を変更したものであって、第２実施例で
は、バルブシート３６を永久磁石で形成してボール弁体
３７を該バルブシート３６に所定圧で閉方向へ吸引する
ようにしたものである。したがって、ボール弁体３７は
弁孔２６内の油圧が所定以上では、バルブシート３６の
吸引力に抗して開弁するが、所定以下になるとバルブシ
ート３６に吸引されてドレン孔３６ａを閉塞する。これ
により、第１実施例と同様な作用効果が得られることは
勿論のことコイルスプリング３８を廃止できるので、製
造作業性や組み付け作業性が向上すると共に、コストの
低廉化が図れる。

【００２６】図５は第３実施例を示し、リリーフ弁３３
のボール弁体をリード弁体４０としたものである。即
ち、このリード弁体４０は、プレート状を呈し、一端部
がリベット４１によりバルブシート３６に固定されてお
り、所定圧で他端部が一点鎖線で示すように外方へ撓み
変形して開弁し、所定圧以下で閉弁するようになってい
る。したがって、ボール弁体３７やリテーナ３９及びコ
イルスプリング３８を廃止できるため、製造作業性や組
付作業性がさらに向上すると共に、コストの低廉化が図
れる。

【００２７】図６〜図１４は請求項２の考案に係る動弁
装置の一実施例を示し、１気筒当たり夫々２つの吸気弁
と排気弁を備えた機関に適用したもので、弁リフト特性
を可変制御するものである。

【００２８】即ち、図６及び図７に示すように４気筒機
関のシリンダヘッド４１の両側に１気筒当たり２つの吸
気弁４２，４２と２つの排気弁４３，４３が夫々並設さ
れている。また、該吸排気弁４２，４２、４３，４３の
上方に吸気側カムシャフト４４と排気側カムシャフト４
５が機関４０前後方向に沿って平行に配設され、この両
カムシャフト４４，４５は、各気筒間に設けられたカム
軸受４６，４７を介してシリンダヘッド４１上に回転自
在に支持されている。さらに、各気筒には、２つの吸気
弁４２，４２と排気弁４３，４３に夫々対応したロッカ
アーム４８，４９が設けられており、各ロッカアーム４
８，４９は、各カムシャフト４４，４５に一体に設けら
れた第１カムたる各一対の低速用カム５０，５０と、該
低速用カム５０，５０、５１，５１の間に配置された第
２カムたる各１つの高速用カム５２，５３によって駆動
されている。

【００２９】前記低速用カム５０，５１とこれらの間の
高速用カム５２，５３とは、図７に示すように機関の低
回転時と高回転時において要求される弁リフト特性を満
足するように異なる形状（大きさが異なる相似形も含
む。）に形成されている。つまり、高速用カム５２，５
３は低速用カム５０，５１と比べ、弁リフト量もしくは
開弁期間の少なくとも一方を大きくするプロフィールを
有している。ここでは、弁リフト量，開弁期間を共に大
きくしてある。

【００３０】前記ロッカアーム４８，４９は、図８，図
９に示すように略二股状に形成され、基端部４８ａ，４
９ａがロッカシャフト５４，５５に支持されて全体が揺
動自在に設けられていると共に、各自由端部４８ｂ，４
９ｂの先端が吸気弁４２と排気弁４３の各ステム頂部に
当接している。また、機関の前後方向に延設された各ロ
ッカシャフト５４，５５は、内部中空状に形成されてい
ると共に、両端部がシリンダヘッド４１の立上り周壁の
前後端部４１ａ，４１ｂに挿通固定されている。また、
このロッカアーム４８，４９は、図８に示すように基端
部４８ａ，４９ａの中央両側に後述の自由カムフォロア
６０，６１を支持する各一対のブラケット片４８ｃ，４
９ｃが立設されていると共に、各自由端部４８ｂ，４８
ｂ、４９ｂ，４９ｂの上面に低速用カム５０，５１に摺
接するプレート状のスリッパ５６，５６、５７，５７が
固定されている。また、各自由端部４８ｂ，４８ｂ、４
９ｂ，４９ｂの中央下端部には、各一対の支持片５８，
５８、５９，５９が垂設されている。

【００３１】更に、ロッカアーム４８，４９の両自由端
部４８ｂ，４８ｂ、４９ｂ，４９ｂ間に形成された空間
部には、図８に示すように単一の自由カムフォロア６
０，６０と、該自由カムフォロア６０，６０を高速用カ
ム５２，５３に当接させるロストモーション機構６２，
６２と、該ロストモーション機構６２，６２を機能させ
あるいは機能を停止させる連係部材たるレバー部材６
３，６３がコンパクトに収納されている。

【００３２】前記自由カムフォロア６０，６０は、基端
がロッカアーム４８，４９のブラケット片４８ｃ，４８
ｃ、４９ｃ，１９ｃの孔に両端が圧入された枢軸６４を
介して回転自在に支承されていると共に、先端は吸気弁
４２，４２及び排気弁４３，４３と当接する部位を有さ
ず、上面に前記高速用カム５２，５３に摺接するカムフ
ォロア部６０ａ，６０ａが円弧状に突出形成されてい
る。また、この自由カムフォロア６０，６０は、図１
０，図１２に示すようにカムフォロア部６０ａ，６０ａ
の下側に前記レバー部材６３，６３が係合する段部６０
ｂ，６０ｂと、これに連なる傾斜部６０ｃ，６０ｃが形
成されている。

【００３３】前記ロストモーション機構６２，６２は、
カムフォロア部６０ａ，６０ａの下部に有する円柱状の
凹部６４，６４に収納されたロストモーションスプリン
グ６５，６５と、凹部６４，６４内からロストモーショ
ンスプリング６５，６５のばね力でロッカアーム基端部
４８ａ，４９ａの下部円弧面に弾接する有底円筒状のプ
ランジャ６６，６６とから構成されている。また、この
プランジャ６６，６６には、図１０に示すように外部に
連通する小孔６７，６７が設けられると共に、円柱状の
凹部６４，６４とプランジャ６６，６６の摺動面にはリ
ング６８，６８を介した係止機構が設けられている。小
孔６７，６７は、ロストモーション機構６２，６２内部
のエア抜きに寄与し、プランジャ６６，６６の摺動応答
性をスムーズにすることができる。また、リング６８，
６８を介した係止機構は、円柱状の凹部６４，６４へプ
ランジャ６６，６６を組み付ける際の組付性を改善する
ことができる。

【００３４】前記レバー部材６３，６３は、略く字形状
に形成され、図１０及び図１２に示すようにロッカアー
ム４８，４９の支持片５８，５９に両端が固定された枢
支ピン６９，６９に揺動自在に設けられている。また、
レバー部材６３，６３は、図８及び図１１に示すように
上側部に突起７０，７０が一体に設けられており、該突
起７０，７０が、支持片５８，５９内に有する円柱溝７
１，７１に収納されたリターンスプリング７２，７２の
ばね力によってピストン７３，７３を介して押圧され
て、上端部６３ａ，６３ａと自由カムフォロア６０，６
０の段部６０ｂ，６０ｂとの係合を解除する方向に付勢
されている。一方、レバー部材６３，６３の下端部６３
ｂ，６３ｂは、油圧駆動部７４，７４によって押圧され
るようになっている。この油圧駆動部７４，７４とリタ
ーンスプリング７２，７２等によって連係切換手段が構
成される。

【００３５】即ち、前記油圧駆動部７４，７４は、ロッ
カアーム基端部４８ａ，４８ａの下壁端部に形成された
シリンダ７５，７５内に摺動自在に設けられて、前端面
が前記下端部６３ｂ，６３ｂに当接する作動ピストン７
６，７６と、該作動ピストン７６，７６の後端側に形成
された油圧室７７，７７と、基端部４８ａ，４９ａの下
壁内に形成されて該油圧室７７，７７に作動油圧を給排
する油圧回路７８，７８とを備えている。この油圧回路
７８，７８は、図１３，図１４に示すようにシリンダヘ
ッド４１内に形成されて図外のオイルポンプから油圧が
圧送されるオイルメインギャラリ７９と、シリンダヘッ
ド４１の後端壁４１ｂに固定されたケーシング８０内に
形成されて、オイルメインギャラリ７９と連通する導入
通路８１と、ケーシング８０内に分岐形成されて、導入
通路８１と各ロッカシャフト５４，５５内の油通路８
２，８３とを保持孔８４を介して連通する分岐通路８５
と、導入通路８１に保持孔８４を介して連通する排出流
路たる排出通路８６とを備えている。また、前記油通路
８２，８３は、各ロッカシャフト５４，５５の周壁に半
径方向に沿って形成された連通路８７を介して連通する
ようになっている。さらに、排出通路８６は、シリンダ
ヘッド４１の後端部４１ｂに形成されたドレン孔８８を
介してシリンダヘッド４１内に連通している。

【００３６】前記ケーシング８０には、前記導入通路８
１と分岐通路８５及び排出通路８６とを相対的に連通，
遮断する流路切換弁８９が設けられている。

【００３７】この流路切換弁８９は、前記保持孔８４内
に圧入された筒状の通路構成部９０と、該通路構成部９
０の内部弁孔９０ａに摺動自在に設けられたスプール弁
体９１と、保持孔８４の一端開口縁に固定された電磁ア
クチュエータ９２とから主として構成されている。前記
通路構成部９０は、周壁に導入通路８１と弁孔９０とを
連通する第１通路孔９３ａと、分岐通路８５と弁孔９０
ａとを連通する第２通路孔９３ｂとが夫々直径方向にそ
って形成されていると共に、弁孔９０ａが保持孔８４の
前端部を介して排出通路８６に連通している。

【００３８】前記スプール弁体９１は、前述のスプール
弁体２７と同一の構成であって、外周に導入通路８１
と、分岐通路８５とを適宜連通する環状溝９１ａを有
し、一端に導入通路８１と分岐通路８５との連通を遮断
し、分岐通路８５と排出通路８６とを適宜連通する弁部
９１ｂを有している。また、弁部９１ｂと後述するリリ
ーフ弁９６との間に弾装されたバルブスプリング９４の
ばね力で図中左方向に付勢されている。

【００３９】前記電磁アクチュエータ９２は、前述と略
同様の構成でコントロールユニット９５からのＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号によって駆動ロッド９２ａがスプール弁体９１
をバルブスプリング９４のばね力に抗して図中右方向に
押圧するか、押圧を解除するようになっている。

【００４０】そして、前記リリーフ弁９６は、図１３及
び図１４に示すように弁孔９０ａの一端開口部に設けら
れており、該一端開口部内に固定された略円環状のバル
ブシート９７と、該バルブシート９７のドレン孔９７ａ
を開閉するボール弁体９８と、該ボール弁体９８を閉方
向に付勢するコイルスプリング９９と、バルブシート９
７とともにかしめ固定されてコイルスプリング９９の一
端を弾持するカップ状のスプリングリテーナ１００とを
備えている。前記コイルスプリング９９は、そのばね設
定圧がボール弁体９８に比較的高い所定の油圧が作用す
ると圧縮変形して該ボール弁体９８を開作動させるよう
に形成されている。更に、スプリングリテーナ１００に
は、ドレン孔９７ａと排出通路８６とを連通する連通孔
１００ａが形成されている。

【００４１】以下、本実施例の吸気側の作用について説
明する。

【００４２】即ち、機関低回転域から高回転域に変化す
るとコントロールユニット９５から電磁アクチュエータ
９２にＯＮ信号が出力されるため、スプール弁体９１は
図１３に示すようにバルブスプリング９４のばね力に抗
して右方向（図示位置）に押圧される。したがって、導
入通路８１と分岐通路８５が環状溝９１ａを介して連通
すると共に、分岐通路８５と排出通路８６の連通が遮断
される。

【００４３】このため、作動油は、分岐通路８５から油
通路８２を通って連通路８７から各油圧室７７内に供給
され、作動ピストン７６を押圧する。したがって、作動
ピストン７６は、レバー部材６３をリターンスプリング
７２のばね力に抗して図１０中反時計方向に回動させて
第２位置に保持する（図１２位置）。これによって、レ
バー部材６３の上端部６３ａが、段部６０ｂに係合し
て、ロッカアーム４８と自由カムフォロア６０を連結す
るため、ロッカアーム４８はロッカシャフト５４を支点
として高速用カム５２のプロフィールに従って揺動す
る。つまり、高速用カム５２は、低速用カム５０に比較
して、弁開度及び弁リフト量が共に大となるように形成
されているから、自由カムフォロア６０がロッカアーム
４８と一体化された揺動時は、該ロッカアーム４８のス
リッパ５６，５６が低速用カム５０から浮き上がり、各
吸気弁４２，４２は高速用カム５２のプロフィールに従
って開閉駆動され、弁開度及び弁リフト量が共に大きく
なる。

【００４４】一方、機関が高回転域から再び低回転域に
移行すると、コントロールユニット９５から電磁アクチ
ュエータ９２にＯＦＦ信号が出力されて、スプール弁９
１は図１４に示すようにバルブスプリング９４のばね力
によって左方向（図示位置）に移動する。したがって、
導入通路８１と分岐通路８５が弁部９１ｂによって遮断
されると共に、該分岐通路８５と排出通路８６が連通す
る。このため、各油圧室７７内の作動油が油通路８２を
逆流して分岐通路８５から弁孔９０ａを通ってリリーフ
弁９６のボール弁体９８を押し開き、そのまま連通孔１
００ａから排出通路８６内に流入してシリンダヘッド４
１内に排出される。したがって、各油圧室７７が低圧と
なり、作動ピストン７６が元の位置に戻る。つまり、油
圧室７７の低圧化に伴いリターンスプリング７２のばね
力でピストン７３が突起部７０を押し出すため、レバー
部材６３の下端部６３ｂで作動ピストン７６をシリンダ
７５内に押し戻す。

【００４５】したがって、自由カムフォロア６０は、高
速用カム５２によって揺動されるものの、レバー部材６
３が図１０に示すようにリターンスプリング７２のばね
力で段部６０ｂとの係合が解除されて、第１位置に保持
されるため、ロストモーション機構６２が機能を発揮
し、ロッカアーム４８ヘ高速用カム５２のリフトが伝達
されない。

【００４６】このため、ロッカアーム４８は、ロッカシ
ャフト５４を支点として低速用カム５０，５０のプロフ
ィールに従って揺動し、各吸気弁４２，４２の開閉作動
を行う。

【００４７】これにより、低速用カム５０，５０のプロ
フィールに基づくトルク特性と高速用カム５２のプロフ
ィールに基づくトルク特性が合成され、低回転域から高
回転域に亘ってトルクを高められる。

【００４８】また、前述のように弁孔９０ａ内の作動油
がリリーフ弁９６のボール弁体９８を押し開いて排出さ
れるが、この油圧が所定以下になると、コイルスプリン
グ９９のばね力でボール弁体９８がドレン孔９７ａを閉
成するため、油圧室７７及び油通路８２、分岐通路８５
内には作動油の一部が残留する。この結果、作動ピスト
ン７６の潤滑性が良好になると共に、再び電磁アクチュ
エータ９２にＯＮ信号が出力された際における油圧室７
７内の油圧の速やかな立上りが得られる。このため、レ
バー部材６３の段部６０ｂに対す係合速度が良好とな
り、ひいては低速トルク特性から高速トルク特性への切
換応答性が向上する。

【００４９】また、前述のように、レバー部材６３の上
端部６３ａと自由カムフォロア６０の段部６０ｂとの係
合あるいは係合を解除することにより連係切り換えを行
うようにしたので、高い精度を必要とせず、安定した作
動を行わせることができる。

【００５０】また、前述した本実施例においては、作動
油圧の発生が十分でなく、レバー部材６３の第１位置か
ら第２位置への移動が不十分であった場合であっても、
レバー部材６３の上端部６３ａは自由カムフォロア６０
の傾斜部６０ｃを滑りつつ、レバー部材６３が揺動する
ので、スリッパ５６と低速用カム５０，５０との衝突を
緩和することができ、異音の発生が低減される。

【００５１】更に、ケーシング８０に流路切換弁８９を
一体的に設けたため、流路切換弁８９のシリンダヘッド
４１に対する組み付け性が良好になると共に、全体構造
がコンパクト化され、機関の大型化が防止される。

【００５２】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
の考案によれば、流路切換弁の作動により、圧力室から
油圧が排出された際に、油圧回路内の油圧が所定以下に
なると、リリーフ弁によって排出側流路を閉塞して、該
油圧回路内に作動液を僅かに残留させる。このため、油
圧回路途中のカムシャフトとカム軸受との間や位相変換
手段に対する潤滑性能が向上する。この結果、カムシャ
フトとカム軸受との間の焼き付きやスカッフィング等の
発生を防止できると共に、位相変換手段の作動摩耗抵抗
が低減し、摺動部位の摩耗を防止できる。

【００５３】また、前述のように油圧回路内に作動液を
僅かに残留させることにより、位相変換手段の移動切り
換え速度が上昇して、回転体とカムシャフトとの相対回
動変換の応答性が向上する。しかも、流路切換弁は、通
路構成部を介してリリーフ弁を含めたユニット化するこ
とができるため、このユニット化した流路切換弁の通路
構成部をシリンダヘッドの大径孔に挿入してボルト固定
するだけでシリンダヘッドの組み付け作業を完了させる
ことができる。この結果、製造作業能率と組付作業能率
の向上が図れると共に、コストの低廉化が図れる。

【００５４】請求項２の考案も、前述と同様に液圧回路
内に作動液を僅かに残留させることにより、連係切換手
段内の潤滑性が向上すると共に、低速トルク制御と高速
トルク制御の切換応答性が向上する。また、請求項１と
同じように、リリーフ弁を含めた流路切換弁全体のユニ
ット化により、製造作業能率と組付作業能率の向上が図
れると共に、コストの低減化が図れることは勿論のこ
と、特に、ケーシングにリリーフ弁を含む流路切換弁を
一体に組み付けたため、流路切換弁のシリンダヘッドへ
の組み付け性が良好になると共に、全体構造がコンパク
ト化され、機関の大型化が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す要部断面図。

【図２】本実施例の要部断面図。

【図３】本実施例の全体構成を示す断面図。

【図４】本考案の第２実施例を示す要部断面図。

【図５】本考案は第３実施例を示す要部断面図。

【図６】請求項２の考案に係る実施例を示すシリンダヘ
ッドの平面図。

【図７】図６のＡ−Ａ線断面図。

【図８】本実施例の要部を示す分解斜視図。

【図９】本実施例の要部平面図。

【図１０】本実施例の作用を示す図９のＢ−Ｂ線断面
図。

【図１１】図９のＣ−Ｃ線断面図。

【図１２】本実施例の作用を示す図９のＢ−Ｂ線断面
図。

【図１３】本実施例の要部を分割して示す断面図。

【図１４】本実施例の要部を分割して示す断面図。

【符号の説明】 １…カムシャフト ７…タイミングプーリ（回転体） １０…筒状歯車（位相変換手段） １５…圧力室 １６…油圧回路 ２０…油圧通路（供給側流路） ２３…流路切換弁 ２９…ドレン通路（排出側通路） ３３…リリーフ弁 ４２，４３…吸気・排気弁 ４８，４９…ロッカアーム ４８ａ，４９ａ…基端部 ４８ｂ，４９ｂ…自由端部（先端部） ６０…自由カムフォロア ６０ａ…カムフォロア部（一端面） ６２…ロストモーション機構 ６３…レバー部材（連係部材） ７２…リターンスプリング（連係切換手段） ７４…油圧駆動部（連係切換手段） ７８…油圧回路 ８２…油通路（供給側流路） ８６…排出通路（排出側流路） ８９…流路切換弁 ９６…リリーフ弁

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｍ 9/10 Ｆ０１Ｍ 9/10 Ａ Ｆ１６Ｋ 3/26 Ｆ１６Ｋ 3/26 Ａ (56)参考文献 特開 平４−287866（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−124957（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−57637（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−67407（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−112906（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−171909（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358711（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−157211（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01L 1/46 F01L 1/34 F01L 13/00 301 F01M 1/16 F01M 9/10 F16K 3/26

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関により駆動される回転体と、該回転
   体に連繋しかつシリンダヘッド上端部のカム軸受に支持
   されたカムシャフトと、該両者間に介装されて、該両者
   の相対回動位相を変換する位相変換手段と、該位相変換
   手段の端部に有する圧力室に油圧を給排して前記位相変
   換手段の作動を制御する油圧回路と、機関運転状態に応
   じて前記油圧回路の流路を供給側あるいは排出側に切り
   換える流路切換弁とを備えた内燃機関の動弁装置におい
   て、前記流路切換弁は、前記シリンダの側部に形成された大
   径孔の内部に挿入固定された筒状の通路構成部と、前記
   通路構成部の内部軸方向に有する弁孔の内部に摺動自在
   に設けられたスプール弁体と、前記大径孔の開口縁に固
   定された電磁アクチュエータとを備え、前記通路構成部
   の前記電磁アクチュエータと反対側の一端開口部に、該
   一端開口部と連通する前記排出側流路を所定圧力で閉塞
   するリリーフ弁を一体に設けたことを特徴とする内燃機
   関の動弁装置。
2. 【請求項２】 シリンダヘッド上端部にカム軸受に支持
   され、かつ外周面に互いにプロフィールの異なる第１，
   第２カムを有するカムシャフトと、基端部が揺動自在に
   支承され、先端部が吸気弁あるいは排気弁に当接しかつ
   第１カムで駆動されるロッカアームと、該ロッカアーム
   に揺動自在に支承され第２カムで駆動される自由カムフ
   ォロアと、該自由カムフォロアの一端面を第２カム方向
   に付勢させるロストモーション機構と、前記ロッカアー
   ムに支承され、前記ロストモーション機構の機能を発揮
   させる第１位置と前記ロストモーション機構の機能を停
   止させる第２位置とに切り換え可能な連係部材と、機関
   の運転状態に応じて前記連係部材の前記第１位置及び第
   ２位置への切り換えを油圧駆動部を介して行う連係切換
   手段とを備え、前記油圧駆動部は前記ロッカアームの内
   部所定位置に設けられて、内部に摺動自在に収納された
   プランジャを介して連係部材を押圧する油圧室と、該油
   圧室内に油圧を給排する油圧回路と、該油圧回路の流路
   を供給側あるいは排出側に切り換える流路切換弁とを備
   えた内燃機関の動弁装置において、前記流路切換弁は、前記シリンダヘッドに取り付けられ
   るケーシング内に形成された大径孔の内部に挿入固定さ
   れた筒状の通路構成部と、前記通路構成部の内部軸方向
   に有する弁孔の内部に摺動自在に設けられたスプール弁
   体と、前記大径 孔の開口縁に固定された電磁アクチュエ
   ータとを備え、前記通路構成部の前記電磁アクチュエー
   タと反対側の一端開口部に、該一端開口部と連通する前
   記排出側流路を所定圧力で閉塞するリリーフ弁を一体に
   設けたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。