JP2890214B2 - Valve train for internal combustion engine - Google Patents

Valve train for internal combustion engine

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JP2890214B2
JP2890214B2 JP5461191A JP5461191A JP2890214B2 JP 2890214 B2 JP2890214 B2 JP 2890214B2 JP 5461191 A JP5461191 A JP 5461191A JP 5461191 A JP5461191 A JP 5461191A JP 2890214 B2 JP2890214 B2 JP 2890214B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、機関本体に開閉可能に
支持された機関弁を駆動するための動弁カム軸およびク
ランク軸間には、軸方向移動位置に応じて動弁カム軸お
よびクランク軸の回転位相を制御可能であって軸方向一
端面を油圧室に臨ませるとともに該油圧室の容積を縮小
する側にばね付勢されたピストンを有する作動機構と、
前記油圧室の油圧を制御する油圧制御弁とを備える位相
制御手段が介設される内燃機関の動弁装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a valve operating camshaft for driving an engine valve supported on an engine body so as to be openable and closable. An actuating mechanism having a piston that is capable of controlling the rotational phase of the crankshaft and has one end face in the axial direction facing the hydraulic chamber and a spring biased to a side that reduces the volume of the hydraulic chamber;
The present invention relates to a valve train for an internal combustion engine in which phase control means including a hydraulic control valve for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic chamber is provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、かかる動弁装置は、たとえば特開
昭59−120707号公報等により既に知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, such a valve train is already known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-120707.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかる動弁装置の位相
制御手段では、油圧室の油圧を2ポート2位置の電磁制
御弁により制御し、それにより機関弁の開閉時期を制御
するようにしており、基本的には油圧室に油圧を作用さ
せるか、油圧を解放するかの2つの状態しか得られず、
したがって動弁カム軸およびクランク軸間の回転位相も
2種類しか得られない。しかるに機関の運転状態によっ
ては、特に低〜中速域では前記回転位相の変化の機関性
能に及ぼす影響は大きく、前記回転位相を多段あるいは
連続的に可変とすることにより機関性能を著しく向上す
ることが可能となる。
In such a phase control means of a valve train, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is controlled by an electromagnetic control valve at a two-port two-position, thereby controlling the opening / closing timing of the engine valve. However, basically, only two states of operating the hydraulic chamber or releasing the hydraulic pressure are obtained,
Therefore, only two types of rotation phases can be obtained between the valve operating camshaft and the crankshaft. However, depending on the operating state of the engine, particularly in a low to medium speed range, the effect of the change in the rotation phase on the engine performance is large, and the engine performance is significantly improved by changing the rotation phase in multiple stages or continuously. Becomes possible.

【0004】而して上記特開昭59−120707号公
報では、2ポート2位置電磁制御弁の位置をデューティ
制御することによりきめ細かく変化させることによる回
転位相の連続変化も可能であることが開示されている
が、作動油温度に応じて作動機構における各間隙からの
油リーク量が変化すること、ならびに加工精度により前
記リーク量が変化すること等を考慮すると、動弁カム軸
およびクランク軸間の回転位相を検出して電磁制御弁を
フィードバック制御することが必要となり、前記回転位
相の検出手段が必要となったりフィードバック制御シス
テムが必要となったりして、構成が複雑となる。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 59-120707 discloses that the rotational phase can be continuously changed by finely changing the position of a 2-port 2-position electromagnetic control valve by duty control. However, considering that the amount of oil leak from each gap in the operating mechanism changes in accordance with the operating oil temperature, and that the amount of leak changes due to machining accuracy, the distance between the valve operating cam shaft and the crank shaft is considered. It is necessary to detect the rotational phase and perform feedback control of the electromagnetic control valve, and the configuration becomes complicated because the rotational phase detecting means is required or a feedback control system is required.

【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構成で動弁カム軸およびクランク実開
昭間の回転位相を連続的に制御し得るようにした内燃機
関の動弁装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has a simple configuration in which the rotation phase between the valve operating camshaft and the crankshaft can be continuously controlled. It is intended to provide a device.

【0006】[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、本発明の第1の特徴によれば、油圧制御弁は、油圧
源に通じる入力ポート、油圧室に通じる出力ポートなら
びに油タンクに通じる解放ポートを備えるハウジング
と、入力ポートを出力ポートに連通させる給油位置、入
力ポート、出力ポートおよび解放ポートを相互に隔絶す
る遮断位置、ならびに出力ポートを解放ポートに連通す
る解放位置間で軸方向移動可能にしてハウジングに摺動
自在に嵌合されるスプールと、前記給油位置に向けてス
プールを付勢すべくハウジングおよびスプールの一端間
に介設されるばねと、スプールにその軸方向いずれか一
方に向けて付勢する作動力を発揮するアクチュエータと
を備え、出力ポートに通じる背圧室が前記解放位置に向
けての油圧力を発揮すべくスプールの他端側を臨ませて
形成され、前記アクチュエータは、作動位置とは無関係
に入力電気量に対応した推力を発揮すべく構成される。
According to a first aspect of the present invention, a hydraulic control valve is provided with an input port leading to a hydraulic source, an output port leading to a hydraulic chamber, and an oil tank. Axial direction between a housing having a release port communicating therewith, a refueling position communicating the input port with the output port, a shutoff position isolating the input port, the output port and the release port from each other, and a release position communicating the output port with the release port. A spool slidably fitted to the housing so as to be movable, a spring interposed between the housing and one end of the spool to bias the spool toward the refueling position, An actuator that exerts an operating force that biases toward one side, and a back pressure chamber that communicates with the output port exerts hydraulic pressure toward the release position. So formed so as to face the other end of the spool, the actuator is configured so as to exert a thrust that corresponds to the independent input electrical quantity and an operating position.

【0007】また本発明の第2の特徴によれば、前記ア
クチュエータはリニアソレノイドである。
According to a second feature of the present invention, the actuator is a linear solenoid.

【0008】本発明の第3の特徴によれば、遮断位置に
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定間隔の空隙が設定される。
According to a third aspect of the present invention, a fixed gap is provided between the spool in the shut-off position and the actuator in the inoperative state.

【0009】さらに本発明の第4の特徴によれば、出力
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通される。
According to a fourth aspect of the invention, the output port communicates with the back pressure chamber via an orifice.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1ないし図8は本発明の一実施例を示す
ものであり、図1は全体縦断側面図、図2は位相制御手
段の拡大縦断面図、図3はリニアソレノイドの印加電流
に対応する軸方向推力特性図、図4はリニアソレノイド
のストロークに対応する軸方向推力特性図、図5は油圧
制御弁のスプールに作用する力を簡略化して示す図、図
6はリニアソレノイドの印加電流と油圧との関係を示す
図、図7はリニアソレノイドとスプールとの接触部拡大
断面図、図8はリフト量制御手段の拡大縦断面図であ
る。
FIGS. 1 to 8 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall vertical sectional side view, FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a phase control means, and FIG. Corresponding axial thrust characteristic diagram, FIG. 4 is an axial thrust characteristic diagram corresponding to the stroke of the linear solenoid, FIG. 5 is a simplified diagram showing the force acting on the spool of the hydraulic control valve, and FIG. 6 is the application of the linear solenoid. FIG. 7 is an enlarged sectional view of a contact portion between a linear solenoid and a spool, and FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view of a lift amount control means.

【0012】先ず図1において、機関本体Eのシリンダ
ヘッド1には、図示しないシリンダブロックとの間に形
成される燃焼室2の頂部に開口する吸気弁口3が吸気ポ
ート4に通じて穿設されるとともに、吸気弁口3を開閉
可能な機関弁としての吸気弁5が上下移動移動自在に配
設される。該吸気弁5の上端部には鍔部6が設けられ、
該鍔部6とシリンダヘッド1との間には、弁ばね7が縮
設されており、この弁ばね7のばね力により吸気弁5は
上方すなわち閉弁方向に向けて付勢される。
First, in FIG. 1, an intake valve port 3 opening at the top of a combustion chamber 2 formed between a cylinder block (not shown) and a cylinder block (not shown) is formed in a cylinder head 1 of an engine body E through an intake port 4. At the same time, an intake valve 5 as an engine valve capable of opening and closing the intake valve port 3 is arranged to be vertically movable. A flange 6 is provided at the upper end of the intake valve 5.
A valve spring 7 is contracted between the flange 6 and the cylinder head 1, and the intake valve 5 is urged upward, that is, in the valve closing direction by the spring force of the valve spring 7.

【0013】一方、シリンダヘッド1の上方位置でホル
ダ8には、動弁カム軸9が回転自在に支承されており、
この動弁カム軸9は、位相制御手段10を介して図示し
ないクランク軸に連動、連結される。また動弁カム軸9
に一体に設けられる動弁カム11と、吸気弁5との間に
はリフト量制御手段12が介設される。
On the other hand, a valve operating cam shaft 9 is rotatably supported on the holder 8 at a position above the cylinder head 1.
The valve gear camshaft 9 is interlocked and connected to a crankshaft (not shown) via a phase control means 10. Also, the valve operating cam shaft 9
A lift control means 12 is interposed between the valve operating cam 11 provided integrally with the intake valve 5 and the intake valve 5.

【0014】図2を併せて参照して、位相制御手段10
は、図示しないクランク軸および動弁カム軸9の回転位
相を変化させるべく作動可能な作動機構13と、作動機
構13に作用させる油圧を制御可能な油圧制御弁14と
を備える。
Referring also to FIG. 2, the phase control means 10
Includes an operating mechanism 13 operable to change the rotational phase of the crankshaft and the valve operating camshaft 9 (not shown), and a hydraulic control valve 14 capable of controlling the hydraulic pressure applied to the operating mechanism 13.

【0015】作動機構13は、クランク軸からの回転動
力を伝達するためのタイミングベルト15が巻掛けられ
るプーリ16と、ボルト23により動弁カム軸9に同軸
に連結される回転軸17と、プーリ16に一体に設けら
れて動弁カム軸9の端部および回転軸15を同軸に囲繞
する基本的に有底円筒状のケーシング18と、該ケーシ
ング18の開口端を閉塞する端板19と、端板19との
間に油圧室20を画成しながら回転軸17およびケーシ
ング18に摺動自在に嵌合されるピストン21と、該ピ
ストン21を前記油圧室20側に向けて付勢する戻しば
ね22とを備える。
The operating mechanism 13 includes a pulley 16 around which a timing belt 15 for transmitting rotational power from a crankshaft is wound, a rotating shaft 17 coaxially connected to the valve cam shaft 9 by bolts 23, A casing 18 having a substantially cylindrical shape with a bottom, which is provided integrally with the casing 16 and coaxially surrounds the end of the valve cam shaft 9 and the rotating shaft 15, an end plate 19 which closes an open end of the casing 18; A piston 21 slidably fitted to the rotating shaft 17 and the casing 18 while defining a hydraulic chamber 20 between the end plate 19 and a return for urging the piston 21 toward the hydraulic chamber 20. And a spring 22.

【0016】ケーシング18は、動弁カム軸9を同軸に
囲繞する円筒部18aを閉塞端に有して基本的に有底円
筒状に形成されており、この円筒部18aの外面および
ホルダ8間に環状のシール部材24が介装される。また
プーリ16は該ハウジング18の外周に設けられる。
The casing 18 has a cylindrical portion 18a coaxially surrounding the valve operating cam shaft 9 at a closed end and is basically formed in a cylindrical shape with a bottom, and is formed between the outer surface of the cylindrical portion 18a and the holder 8. An annular seal member 24 is interposed. The pulley 16 is provided on the outer periphery of the housing 18.

【0017】ピストン21の外面には、ハウジング18
の内面に摺接するOリング25が嵌着され、内面には回
転軸17の外面に摺接するOリング26が嵌着される。
また回転軸17には、ケーシング18の閉塞端に対向し
ながら半径方向外方に張出した鍔部17aと、その鍔部
17aの外端からピストン21側に延設される円筒部1
7bとが設けられており、戻しばね22は前記鍔部17
aとピストン21との間に縮設される。しかもピストン
21には、前記円筒部17aおよびハウジング18間に
配置される円筒部21aが同軸に突設されており、該円
筒部21aの外面およびケーシング18の内面間はヘリ
カルスプライン27を介して結合され、また円筒部21
aの内面および前記円筒部17bの外面はヘリカルスプ
ライン28を介して結合される。したがってピストン2
1の軸方向移動に応じて、ケーシング18にプーリ16
およびタイミンベルト15を介して連なるクランク軸
と、回転軸17すなわち動弁カム軸9との回転位相が変
化することになる。
The outer surface of the piston 21 has a housing 18
An O-ring 25 sliding on the inner surface of the rotary shaft 17 is fitted on the inner surface, and an O-ring 26 sliding on the outer surface of the rotating shaft 17 is fitted on the inner surface.
The rotating shaft 17 has a flange portion 17a that protrudes radially outward while facing the closed end of the casing 18, and a cylindrical portion 1 that extends from the outer end of the flange portion 17a to the piston 21 side.
7b, and the return spring 22 is connected to the flange 17
a and the piston 21 is contracted. Moreover, a cylindrical portion 21a disposed between the cylindrical portion 17a and the housing 18 is coaxially protruded from the piston 21. The outer surface of the cylindrical portion 21a and the inner surface of the casing 18 are connected via a helical spline 27. And the cylindrical portion 21
The inner surface of a and the outer surface of the cylindrical portion 17b are connected via a helical spline. Therefore piston 2
1 in accordance with the axial movement of the pulley 16 in the casing 18.
The rotation phase of the crankshaft connected via the timing belt 15 and the rotation shaft 17, that is, the valve gear camshaft 9 changes.

【0018】再び図1において、シリンダヘッド1に
は、油タンクとしてのオイルバス32が配設されてお
り、このオイルバス32から油を汲上げる油圧源として
のオイルポンプPの吐出口には、その上流側から順にリ
リーフ弁29およびフィルタ30を備える給油路31が
接続される。しかも該給油路31からは、前記位相制御
手段10専用の分岐油路33と、リフト量制御手段12
用の分岐油路34と、シリンダヘッド1における各潤滑
部すなわち動弁カム軸9のジャーナル部や動弁カム11
の摺接部等に潤滑油を給油するための潤滑用分岐油路3
5とが分岐されており、潤滑用分岐油路35にはオリフ
ィス36が介設される。
Referring again to FIG. 1, the cylinder head 1 is provided with an oil bath 32 as an oil tank, and a discharge port of an oil pump P as a hydraulic source for pumping oil from the oil bath 32 has An oil supply passage 31 including a relief valve 29 and a filter 30 is connected in order from the upstream side. Moreover, a branch oil passage 33 dedicated to the phase control means 10 and a lift amount control means 12
And a lubricating portion of the cylinder head 1, that is, a journal portion of the valve operating cam shaft 9 and the valve operating cam 11.
Lubricating oil passage 3 for supplying lubricating oil to the sliding contact part
5 is branched, and an orifice 36 is provided in the lubricating branch oil passage 35.

【0019】前記分岐油路33は、シリンダヘッド1お
よびホルダ8に設けられるものであり、位相制御手段1
0における油圧室20に一端を連通させた油路37が、
回転軸17および動弁カム軸9に穿設され、該油路37
は分岐油路33の下流側部分33bに常時連通される。
しかも該分岐油路33の上流側部分にはアキュムレータ
53が介設されている。
The branch oil passage 33 is provided in the cylinder head 1 and the holder 8 and has a phase control means 1.
Oil passage 37 having one end communicating with hydraulic chamber 20 at 0
The oil passage 37 is formed in the rotary shaft 17 and the valve cam shaft 9.
Is always communicated with the downstream portion 33 b of the branch oil passage 33.
In addition, an accumulator 53 is provided at an upstream portion of the branch oil passage 33.

【0020】油圧制御弁14は、前記分岐油路33の上
流側部分33aおよび下流側部分33b間に介設され
る。この油圧制御弁14は、シリンダヘッド1の側面に
取付けられるハウジング40と、該ハウジング40に摺
動自在に嵌合されるスプール41と、スプール41を軸
方向一方側に付勢するばね49と、該スプール41を軸
方向に押圧すべくハウジング40に取付けられるアクチ
ュエータとしてのリニアソレノイド42とを備える。
The hydraulic control valve 14 is interposed between the upstream portion 33a and the downstream portion 33b of the branch oil passage 33. The hydraulic control valve 14 includes a housing 40 attached to a side surface of the cylinder head 1, a spool 41 slidably fitted to the housing 40, a spring 49 for urging the spool 41 to one side in the axial direction, A linear solenoid 42 as an actuator attached to the housing 40 to press the spool 41 in the axial direction.

【0021】ハウジング40には、前記分岐油路33の
上流側部分33aに連なる入力ポート43と、前記分岐
油路33の下流側部分33bに連なる出力ポート44
と、オイルバス32に連なる解放ポート45とが設けら
れる。またハウジング40には、一端をキャップ48で
閉塞した大径摺動孔46と、大径摺動孔46の他端に同
軸に連なる小径摺動孔47とが穿設されており、スプー
ル41は大径摺動孔46および小径摺動孔47に摺動自
在に嵌合される。而してキャップ48とスプール41の
一端との間にはばね49が縮設され、スプール41の他
端にはリニアソレノイド42が同軸に連動、連結され
る。すなわちリニアソレノイド42は、ハウジング40
の外側面に取付けられるものであり、このリニアソレノ
イド42の駆動ロッド52がスプール41の他端に同軸
に当接される。さらにハウジング40には、オリフィス
50を介して出力ポート44に連なる背圧室51が、ス
プール41の他端側を臨ませて形成される。
The housing 40 has an input port 43 connected to the upstream portion 33a of the branch oil passage 33, and an output port 44 connected to the downstream portion 33b of the branch oil passage 33.
And a release port 45 connected to the oil bath 32. The housing 40 has a large-diameter sliding hole 46 having one end closed by a cap 48 and a small-diameter sliding hole 47 coaxially connected to the other end of the large-diameter sliding hole 46. The large-diameter sliding hole 46 and the small-diameter sliding hole 47 are slidably fitted. Thus, a spring 49 is contracted between the cap 48 and one end of the spool 41, and a linear solenoid 42 is coaxially interlocked and connected to the other end of the spool 41. That is, the linear solenoid 42 is
The drive rod 52 of the linear solenoid 42 is coaxially abutted on the other end of the spool 41. Further, a back pressure chamber 51 connected to the output port 44 via the orifice 50 is formed in the housing 40 so as to face the other end of the spool 41.

【0022】スプール41は、入力ポート43と出力ポ
ート44とを連通する給油位置、出力ポート44を入力
ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断位
置、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通す
る解放位置を、軸方向他端にかかるリニアソレノイド4
2の軸方向推力および背圧室51の油圧力と軸方向一端
に作用するばね49のばね力との大小関係による軸方向
位置変化に応じて切換えるものである。
The spool 41 has a refueling position that connects the input port 43 and the output port 44, a blocking position that separates the output port 44 from the input port 43 and the release port 45, and a release position that communicates the output port 44 with the release port 45. Position the linear solenoid 4 on the other axial end
The switching is performed according to a change in the axial position due to the magnitude relationship between the axial thrust force and the hydraulic pressure of the back pressure chamber 51 and the spring force acting on one end in the axial direction.

【0023】リニアソレノイド42は、図3で示すよう
に、その入力電気量たとえば印加電流Iあるいは抵抗を
一定としたときの入力電圧に応じて比例的に変化する軸
方向推力FA を発生するものである。しかも入力電気量
たとえば印加電流Iが一定であるときには、図4で示す
ように、作動ストロークが「0」から或る値「L0 」ま
での不安定域を除いては、作動ストロークにかかわらず
印加電流I0 〜1/4I0 に応じた一定の推力をリニア
ソレノイド42は発生する。
The linear solenoid 42, as shown in Figure 3, which generates an axial thrust F A that proportionally varies according to the input voltage when a constant the input amount of electricity for example applied current I or the resistor It is. Moreover, when the input electrical quantity for example applied current I is constant, as shown in Figure 4, with the exception of unstable areas of working stroke from "0" to a certain value "L 0", regardless of the operating stroke certain thrust corresponding to the applied current I 0 ~1 / 4I 0 linear solenoid 42 occurs.

【0024】次に上記油圧制御弁14の作動について説
明すると、リニアソレノイド42を消磁した状態ではス
プール41は、入力ポート43を出力ポート44に連通
させた給油位置にある。この状態で分岐油路33の上流
側部分33aから入力ポート43に油圧が作用すると、
該油圧は出力ポート44を介して分岐油路33の下流側
部分33bに作用するとともにオリフィス50を介して
背圧室51に作用し、背圧室51に作用した油圧によ
り、ばね49のばね力に抗して出力ポート44を入力ポ
ート43および解放ポート45から隔絶する遮断位置に
押圧する油圧力がスプール41に作用する。而してリニ
アソレノイド42に電流を印加すると、リニアソレノイ
ド42は印加電流に応じた軸方向推力で駆動ロッド52
を軸方向に作動させ、それによりスプール41は出力ポ
ート44を解放ポート45に連通させる位置に駆動され
る。このようにリニアソレノイド42の印加電流を制御
することにより、スプール41は、入力ポート43と出
力ポート44とを連通する給油位置、出力ポート44を
入力ポート43および解放ポート45から隔絶する遮断
位置、ならびに出力ポート44を解放ポート45に連通
する解放位置を切換え、それにより分岐油路33の上流
側部分33aの油圧が制御されて下流側部分33bすな
わち作動機構13の油圧室20に作用することになる。
Next, the operation of the hydraulic control valve 14 will be described. In a state where the linear solenoid 42 is demagnetized, the spool 41 is at a refueling position where the input port 43 communicates with the output port 44. In this state, when hydraulic pressure acts on the input port 43 from the upstream portion 33a of the branch oil passage 33,
The hydraulic pressure acts on the downstream portion 33 b of the branch oil passage 33 via the output port 44 and also acts on the back pressure chamber 51 via the orifice 50, and the spring force of the spring 49 is generated by the hydraulic pressure acting on the back pressure chamber 51. Hydraulic pressure acting on the spool 41 presses the output port 44 to a blocking position that isolates the output port 44 from the input port 43 and the release port 45. When a current is applied to the linear solenoid 42, the linear solenoid 42 is driven by the driving rod 52 with an axial thrust corresponding to the applied current.
In the axial direction, whereby the spool 41 is driven to a position that allows the output port 44 to communicate with the release port 45. By controlling the applied current of the linear solenoid 42 in this manner, the spool 41 is provided with a refueling position that connects the input port 43 and the output port 44, a blocking position that isolates the output port 44 from the input port 43 and the release port 45, In addition, the release position at which the output port 44 communicates with the release port 45 is switched, whereby the hydraulic pressure of the upstream portion 33a of the branch oil passage 33 is controlled to act on the downstream portion 33b, that is, the hydraulic chamber 20 of the operation mechanism 13. Become.

【0025】このような油圧制御弁14の荷重方向を簡
略化して示すと図5のようになり、ばね49のばね荷重
をFS 、背圧室51に作用する油圧をPC 、スプール4
1の背圧室51に臨む受圧面積をS、リニアソレノイド
42の軸方向推力をFA とすると、スプール41を解放
位置(図5の右位置)側に向けて押圧する力と、スプー
ル41を給油位置(図5の左位置)に向けて押圧する力
とは、スプール41が遮断位置(図5の中間位置)にあ
るときに均衡するものであり、その均衡状態では数式1
が得られる。
FIG. 5 shows the load direction of the hydraulic control valve 14 in a simplified manner as shown in FIG. 5, where the spring load of the spring 49 is F S , the hydraulic pressure acting on the back pressure chamber 51 is P C , and the spool 4
Assuming that the pressure receiving area facing the first back pressure chamber 51 is S and the axial thrust of the linear solenoid 42 is F A , the force for pushing the spool 41 toward the release position (the right position in FIG. 5) and the spool 41 The force pressing toward the refueling position (the left position in FIG. 5) is balanced when the spool 41 is in the shut-off position (the middle position in FIG. 5).
Is obtained.

【0026】[0026]

【数1】 (Equation 1)

【0027】またリニアソレノイド42の軸方向推力F
A は、比例定数をαとすると図3で示したようにFA
αIであるので、上記数式1から数式2が得られる。
The axial thrust F of the linear solenoid 42
A, as a proportionality constant shown in FIG. 3 when the alpha F A =
Since αI, Equation 2 is obtained from Equation 1 above.

【0028】[0028]

【数2】 (Equation 2)

【0029】ここで、スプール41が遮断位置にあると
きのばね荷重FS は、ハウジング40における各ポート
43,44,45の位置を設定した時点で定まる一定の
値となり、上記数式2から明らかなように、背圧室51
の油圧PC すなわち作動機構13における油圧室20の
油圧と、リニアソレノイド42の印加電流Iとは図6で
示すように比例関係を有することになる。
Here, the spring load F S when the spool 41 is in the shut-off position is a constant value determined when the positions of the ports 43, 44, 45 in the housing 40 are set. As shown, the back pressure chamber 51
And the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber 20 in the hydraulic P C i.e. actuating mechanism 13 will have a proportional relationship as shown in FIG. 6 and the applied current I of the linear solenoid 42.

【0030】ところで、上記油圧制御弁14において、
背圧室51すなわち油圧室20の油圧PC がリーク等に
よりリニアソレノイド42の印加電流Iで定まるべき値
よりも減圧した場合を想定すると、スプール41が給油
位置に移動し、入力ポート43および出力ポート44間
が連通することにより背圧室51の油圧が増圧し、それ
に応じてスプール41が遮断位置に移動して油圧室20
の油圧が印加電流Iに対応した値に制御される。また背
圧室51の油圧PCが過給油によりリニアソレノイド4
2の印加電流Iで定まるべき値よりも増圧した場合を想
定すると、スプール41が解放位置に移動し、出力ポー
ト44および解放ポート45間が連通することにより背
圧室51の油圧が減圧し、それによりスプール41が遮
断位置に移動して油圧室20の油圧が印加電流Iに対応
した値に制御される。このようにして、油圧室20すな
わち背圧室51の油圧PC がリニアソレノイド42の印
加電流Iに対応する値からずれても自己復帰する構造を
油圧制御弁14は備えていることになる。
Incidentally, in the hydraulic control valve 14,
When the hydraulic pressure P C of the back pressure chamber 51 i.e. the hydraulic chamber 20 it is assumed that the pressure was reduced than the value to be determined by the applied current I of the linear solenoid 42 due to a leakage or the like, the spool 41 is moved to the oil supply position, the input port 43 and an output The communication between the ports 44 increases the oil pressure in the back pressure chamber 51, and accordingly, the spool 41 moves to the shut-off position and the hydraulic chamber 20
Is controlled to a value corresponding to the applied current I. The linear solenoid 4 pressure P C of the back pressure chamber 51 by overfilling
Assuming that the pressure is increased from a value to be determined by the applied current I of 2, the spool 41 moves to the release position and the hydraulic pressure in the back pressure chamber 51 decreases due to the communication between the output port 44 and the release port 45. Thereby, the spool 41 moves to the shut-off position, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20 is controlled to a value corresponding to the applied current I. In this manner, so that the hydraulic pressure P C of the hydraulic chamber 20 i.e. the back pressure chamber 51 is provided with the hydraulic control valve 14 is a structure for self-resetting be shifted from a value corresponding to the applied current I of the linear solenoid 42.

【0031】また図7で示すように、遮断位置にあるス
プール41と、非作動状態にあるリニアソレノイド42
との間には一定間隔の空隙54が設定されるものであ
り、これは図4で示したようにリニアソレノイド42に
は、作動ストロークが「0」から或る値「L0 」までの
間に不安定域を有することに対応するものであり、リニ
アソレノイド42が遊びストロークを有することによ
り、安定領域でのみスプール41にリニアソレノイド4
2からの軸方向推力を作用させることができる。
As shown in FIG. 7, the spool 41 is in the shut-off position, and the linear solenoid 42 is in the non-operation state.
A gap 54 is provided at a constant interval between the linear solenoid 42 and the linear actuator 42, as shown in FIG. 4, when the operating stroke is between “0” and a certain value “L 0 ”. In this case, the linear solenoid 42 has an idle stroke, and the linear solenoid 4
2 can be applied.

【0032】さらに作動機構13において、ピストン2
1はヘリカルスプライン28を介して動弁カム軸9に連
結されるものであり、動弁カム11の駆動荷重の振動成
分がピストン21を軸方向に振動させ、油圧室20の油
圧すなわち背圧室51の油圧が変動するおそれがある。
しかるに、背圧室51はオリフィス50を介して油圧室
20に通じるものであり、背圧室51の油圧の変動を極
力回避し、油圧制御弁14に悪影響が及ぶことを回避す
ることができる。
Further, in the operating mechanism 13, the piston 2
Numeral 1 is connected to the valve operating cam shaft 9 via a helical spline 28. The vibration component of the driving load of the valve operating cam 11 causes the piston 21 to vibrate in the axial direction. There is a possibility that the oil pressure of 51 will fluctuate.
However, since the back pressure chamber 51 communicates with the hydraulic chamber 20 via the orifice 50, fluctuations in the oil pressure in the back pressure chamber 51 can be avoided as much as possible, and adverse effects on the hydraulic control valve 14 can be avoided.

【0033】次に図8を併せて参照しながらリフト量制
御手段12の構成について説明すると、該リフト量制御
手段12は、吸気弁5および動弁カム11間に介設され
る伝動機構55と、該伝動機構55における伝動油室5
6の油圧を解放するための油圧解放弁57と、アキュム
レータ58と、フィード弁59と、チェック弁60とを
備える。
Next, the structure of the lift amount control means 12 will be described with reference to FIG. 8. The lift amount control means 12 includes a transmission mechanism 55 interposed between the intake valve 5 and the valve cam 11. , The transmission oil chamber 5 in the transmission mechanism 55
6, a hydraulic pressure release valve 57 for releasing the hydraulic pressure, an accumulator 58, a feed valve 59, and a check valve 60.

【0034】伝動機構55は、シリンダヘッド1の上部
に固定された支持ブロック61に固定されるシリンダ体
62と、動弁カム11に摺接しながら支持ブロック61
の上部に摺動可能に嵌合されるリフタ63と、該リフタ
63に上端を当接させてシリンダ体62の上部に摺動可
能に嵌合されるカム従動ピストン64と、吸気弁5の上
端に当接しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される弁駆動ピストン65とを備え、両ピストン6
4,65間に伝動油室56が形成される。
The transmission mechanism 55 includes a cylinder body 62 fixed to a support block 61 fixed to an upper portion of the cylinder head 1 and a support block 61 slidingly contacting the valve cam 11.
A lifter 63 slidably fitted to the upper portion of the cylinder, a cam driven piston 64 slidably fitted to the upper portion of the cylinder body 62 by abutting the upper end of the lifter 63, and an upper end of the intake valve 5. A valve drive piston 65 slidably fitted to the lower portion of the cylinder body 62 while contacting the
A transmission oil chamber 56 is formed between 4 and 65.

【0035】シリンダ体62は、その中間部に仕切壁6
6を有する円筒状に形成されるものであり、カム従動ピ
ストン64は仕切壁66との間に上部油室56aを画成
しながらシリンダ体62の上部に摺動可能に嵌合され、
弁駆動ピストン65は仕切壁66との間に下部油室56
bを画成しながらシリンダ体62の下部に摺動可能に嵌
合される。而して上部油室56aおよび下部油室56b
は、上部油室56aから下部油室56bに向けての油の
流通のみを許容すべく仕切壁66の下部油室56b側に
配設されたチェック弁67を介して接続されるものであ
り、協働して伝動油室56を形成する。また上部油室5
6a内にはカム従動ピストン64をリフタ63側に付勢
するばね68が収納される。
The cylinder body 62 has a partition wall 6 at its intermediate portion.
The cam driven piston 64 is slidably fitted to the upper portion of the cylinder body 62 while defining an upper oil chamber 56a between the cam driven piston 64 and the partition wall 66.
The valve drive piston 65 is provided between the lower oil chamber 56 and the partition wall 66.
It is slidably fitted to the lower part of the cylinder body 62 while defining b. Thus, the upper oil chamber 56a and the lower oil chamber 56b
Is connected via a check valve 67 provided on the lower oil chamber 56b side of the partition wall 66 so as to allow only the flow of oil from the upper oil chamber 56a to the lower oil chamber 56b. The transmission oil chamber 56 is formed in cooperation. Upper oil chamber 5
A spring 68 for urging the cam driven piston 64 toward the lifter 63 is housed in 6a.

【0036】しかも仕切壁66よりも下方においてシリ
ンダ体62の内面には環状凹部69が設けられており、
この環状凹部69と上部油室56aとを連通する油路7
0がシリンダ体62に穿設される。また弁駆動ピストン
65の上部は薄肉円筒状に形成されており、この薄肉円
筒部には下部油室56bを環状凹部69に常時連通させ
るオリフィス71が穿設される。
Further, an annular concave portion 69 is provided on the inner surface of the cylinder body 62 below the partition wall 66.
The oil passage 7 that communicates the annular recess 69 with the upper oil chamber 56a.
0 is drilled in the cylinder body 62. An upper portion of the valve drive piston 65 is formed in a thin cylindrical shape, and an orifice 71 for constantly communicating the lower oil chamber 56b with the annular concave portion 69 is formed in the thin cylindrical portion.

【0037】かかる伝動機構55は、油圧解放弁57が
閉じているときの吸気弁5の全閉状態では図3で示した
状態にあり、この状態から動弁カム11の回転に応じて
カム従動ピストン64が下方に押下げられると、上部油
室56aの油圧が油路70およびオリフィス71を介し
て下部油室56bに導かれるが、下部油室56bの油圧
力よりも上部油室56aの油圧が所定値以上大きい状態
ではチェック弁67が開くので、チェック弁67を介し
て上部油室56aから下部油室56bに油圧が作用し、
弁駆動ピストン65が下方に押下げられる。
The transmission mechanism 55 is in the state shown in FIG. 3 when the intake valve 5 is fully closed when the hydraulic pressure release valve 57 is closed. From this state, the cam is driven by the rotation of the valve operating cam 11. When the piston 64 is pushed down, the oil pressure in the upper oil chamber 56a is guided to the lower oil chamber 56b via the oil passage 70 and the orifice 71, but the oil pressure in the upper oil chamber 56a is higher than the oil pressure in the lower oil chamber 56b. Is larger than a predetermined value, the check valve 67 opens, so the hydraulic pressure acts on the lower oil chamber 56b from the upper oil chamber 56a via the check valve 67,
The valve drive piston 65 is pushed down.

【0038】この弁駆動ピストン65の下方への摺動途
中で油路70は環状凹部69を介して下部油室56bに
直接連通し、下部油室56bへの油の流入量が大とな
り、弁駆動ピストン65はさらに下方に押さげられて、
吸気弁5が弁ばね7のばね力に抗して開弁する。
During the downward sliding of the valve drive piston 65, the oil passage 70 communicates directly with the lower oil chamber 56b through the annular concave portion 69, and the amount of oil flowing into the lower oil chamber 56b becomes large. The drive piston 65 is pushed further downward,
The intake valve 5 opens against the spring force of the valve spring 7.

【0039】吸気弁5が全閉状態になった後に、動弁カ
ム11による押圧力が解除されると、吸気弁5は弁ばね
7のばね力により上方すなわち閉弁方向に駆動される。
この吸気弁5の閉弁作動により弁駆動ピストン65も上
方に押上げられ、下部油室56bの油は油路70を経て
上部油室56aに戻される。
When the pressing force by the valve cam 11 is released after the intake valve 5 is fully closed, the intake valve 5 is driven upward, that is, in the valve closing direction by the spring force of the valve spring 7.
The valve drive piston 65 is also pushed upward by the closing operation of the intake valve 5, and the oil in the lower oil chamber 56b is returned to the upper oil chamber 56a via the oil passage 70.

【0040】而して吸気弁5の閉弁作動途中で環状凹部
69および下部油室56b間の直接の連通状態が解除さ
れ、下部油室56bおよび環状凹部69間にオリフィス
71が介在するようになると、下部油室56bから上部
油室56aへの油の戻り量が制限される。このため、吸
気弁5の上方への移動速度すてわち閉弁速度が閉弁作動
途中から緩められ、吸気弁5が緩やかに着座することに
より、着座時の衝撃が緩和される。
Thus, the direct communication between the annular recess 69 and the lower oil chamber 56b is released during the closing operation of the intake valve 5, and the orifice 71 is interposed between the lower oil chamber 56b and the annular recess 69. Then, the return amount of oil from the lower oil chamber 56b to the upper oil chamber 56a is limited. Therefore, the upward moving speed of the intake valve 5, that is, the valve closing speed is relaxed during the valve closing operation, and the intake valve 5 is seated gently, so that the impact at the time of seating is reduced.

【0041】上記伝動機構55における伝動油室56す
なわち油路70の油圧を、吸気弁5の開弁作動途中で解
放すると、伝動油室56は弁ばね7のばね力に打勝って
吸気弁5を開弁し続けるだけの伝達機能を失うことにな
り、吸気弁5は、動弁カム11がリフタ63を下方に押
続けるにもかかわらず、前記油圧解放時から弁ばね7の
弾発力により閉弁作動を開始し、伝動油室56は収縮す
る。
When the oil pressure in the transmission oil chamber 56 in the transmission mechanism 55, that is, the oil passage 70 is released during the opening operation of the intake valve 5, the transmission oil chamber 56 overcomes the spring force of the valve spring 7 and The intake valve 5 loses the transmission function of keeping the valve open, and the intake valve 5 receives the elastic force of the valve spring 7 from the oil pressure release even though the valve operating cam 11 keeps pushing the lifter 63 downward. The valve closing operation starts, and the transmission oil chamber 56 contracts.

【0042】油圧解放弁57は、上述のように吸気弁5
の開弁作動途中での伝動油室56からの油圧解放を司ど
るものであり、油路70に連通して支持ブロック61に
穿設された通路74と、アキュムレータ58の蓄圧室9
2に連通しながら支持ブロック61に穿設された通路7
5との間に介設される。
The hydraulic release valve 57 is connected to the intake valve 5 as described above.
The oil pressure release from the transmission oil chamber 56 during the valve opening operation of the accumulator 58 and the passage 74 formed in the support block 61 in communication with the oil passage 70.
The passage 7 formed in the support block 61 while communicating with 2
5 is interposed.

【0043】この油圧解放弁57は、制御弁部76と、
該制御弁部76を駆動する電磁駆動部77とから成るも
のである。而して制御弁部76は、弁ハウジング78
に、両通路74,75間の連通、遮断を切換可能な主弁
体79が摺動可能に嵌合されるとともに該主弁体79の
開閉移動を司るパイロット弁80が設けられて成り、電
磁駆動部77はパイロット弁80を開閉駆動すべく制御
弁部76に連設される。すなわち電磁駆動部77のケー
シング81に制御弁部76の弁ハウジング78が結合さ
れる。
The hydraulic release valve 57 includes a control valve portion 76,
And an electromagnetic drive unit 77 for driving the control valve unit 76. Thus, the control valve section 76 is
In addition, a main valve body 79 capable of switching between communication and shutoff between the two passages 74 and 75 is slidably fitted and a pilot valve 80 for opening and closing the main valve body 79 is provided. The drive unit 77 is connected to the control valve unit 76 to open and close the pilot valve 80. That is, the valve housing 78 of the control valve section 76 is connected to the casing 81 of the electromagnetic drive section 77.

【0044】主弁体79は有底円筒状に形成される。而
して該主弁体79は、その前面に通路74すなわち伝動
油室56の油圧を開弁方向に作用させながら通路74,
75間を遮断する方向にばね付勢されてハウジング78
内に摺動可能に嵌合されており、この主弁体79の背部
にはパイロット室82が形成される。したがって主弁体
79には、通路74の油圧が開弁方向に作用し、パイロ
ット室82の油圧およびばね力が閉弁方向に作用するこ
とになる。さらに主弁体79には通路74をパイロット
室82に通じさせるオリフィス83が設けられる。
The main valve body 79 is formed in a bottomed cylindrical shape. The main valve body 79 is provided with a passage 74 on the front surface thereof, that is, a passage 74, while applying the hydraulic pressure of the transmission oil chamber 56 in the valve opening direction.
The housing 78 is urged by a spring so as to shut off
A pilot chamber 82 is formed at the back of the main valve body 79. Therefore, the hydraulic pressure of the passage 74 acts on the main valve body 79 in the valve opening direction, and the hydraulic pressure and spring force of the pilot chamber 82 act on the valve closing direction. Further, the main valve body 79 is provided with an orifice 83 that allows the passage 74 to communicate with the pilot chamber 82.

【0045】パイロット弁80は、前記パイロット室8
2と外部との間に介設されるものであり、電磁駆動部7
7により駆動される。すなわち電磁駆動部77は、ソレ
ノイド84と、該ソレノイド84により駆動される可動
コア85とを備え、ソレノイド84が励磁されたときの
可動コア85の移動に応じてパイロット弁80は開弁作
動する。
The pilot valve 80 is connected to the pilot chamber 8.
And an electromagnetic drive unit 7 between the outside and the outside.
7 driven. That is, the electromagnetic drive unit 77 includes a solenoid 84 and a movable core 85 driven by the solenoid 84, and the pilot valve 80 opens according to the movement of the movable core 85 when the solenoid 84 is excited.

【0046】このような油圧解放弁57において、電磁
駆動部77のソレノイド84を励磁するとパイロット弁
80が開弁し、パイロット室82の油圧が解放される。
したがって主弁体79の両面に作用する油圧のバランス
がくずれ、その前面に作用している通路74の油圧によ
る開弁力が、パイロット室82の油圧およびばねによる
閉弁力に打勝って開弁作動する。
In such a hydraulic pressure release valve 57, when the solenoid 84 of the electromagnetic drive unit 77 is excited, the pilot valve 80 opens and the hydraulic pressure in the pilot chamber 82 is released.
Therefore, the balance of the hydraulic pressure acting on both surfaces of the main valve body 79 is lost, and the valve opening force of the passage 74 acting on the front surface thereof overcomes the hydraulic pressure of the pilot chamber 82 and the valve closing force of the spring to open the valve. Operate.

【0047】ソレノイド84の消磁によるパイロット弁
80の閉弁時には、オリフィス83を介してパイロット
室82に通路74の油圧が作用し、主弁体79が閉弁作
動する。
When the pilot valve 80 is closed due to the demagnetization of the solenoid 84, the hydraulic pressure in the passage 74 acts on the pilot chamber 82 via the orifice 83, and the main valve body 79 is closed.

【0048】アキュムレータ58は、支持ブロック61
に設けられた有底の摺動穴88に、アキュムレータピス
トン89が摺動可能に嵌合されて成り、摺動穴88の閉
塞端とアキュムレータピストン89との間に蓄圧室92
が画成され、摺動穴88の解放端を塞ぐキャップ90と
アキュムレータ用ピストン89との間には蓄圧室92の
容積を収縮する方向にアキュムレータピストン89を付
勢するアキュムレータばね91が縮設される。
The accumulator 58 includes a support block 61
An accumulator piston 89 is slidably fitted in a bottomed sliding hole 88 provided in the accumulator piston 89 between the closed end of the sliding hole 88 and the accumulator piston 89.
An accumulator spring 91 for urging the accumulator piston 89 in the direction of reducing the volume of the accumulator 92 is provided between the cap 90 closing the open end of the sliding hole 88 and the accumulator piston 89. You.

【0049】フィード弁59は、前記アキュムレータ5
8の蓄圧室92と、通路74との間で、前記油圧解放弁
57を迂回して支持ブロック61に配設されるものであ
り、蓄圧室92から通路74に向けての油の流通のみを
許容するものである。またチェック弁60は、蓄圧室9
2およびフィード弁59の接続部に接続されるものであ
り、蓄圧室92およびフィード弁59側に向けての油の
流通を許容すべくして支持ブロック61に配設される。
The feed valve 59 is connected to the accumulator 5
8 is disposed in the support block 61 bypassing the hydraulic pressure release valve 57 between the pressure accumulating chamber 92 and the passage 74, and only allows the oil to flow from the pressure accumulating chamber 92 to the passage 74. It is acceptable. The check valve 60 is connected to the pressure accumulating chamber 9.
2 and a connection portion of the feed valve 59, and is disposed on the support block 61 so as to allow the oil to flow toward the pressure accumulation chamber 92 and the feed valve 59.

【0050】また支持ブロック1には、吸気弁5が完全
に閉弁した状態で該吸気弁5の上端を検出するリフトセ
ンサSが配設される。
The support block 1 is provided with a lift sensor S for detecting the upper end of the intake valve 5 when the intake valve 5 is completely closed.

【0051】ところで、上記伝動機構55、油圧解放弁
57、アキュムレータ58、フィード弁59およびチェ
ック弁60は、多気筒内燃機関における各気筒の吸気弁
5に対応してそれぞれ配設されるものであり、各気筒に
おけるチェック弁60は、各気筒に共通にしてシリンダ
ヘッド1に穿設された共通油路93に接続され、この共
通油路93は、調圧弁94を備える分岐油路34に接続
される。
The transmission mechanism 55, the hydraulic release valve 57, the accumulator 58, the feed valve 59, and the check valve 60 are respectively provided corresponding to the intake valves 5 of each cylinder in the multi-cylinder internal combustion engine. The check valve 60 in each cylinder is connected to a common oil passage 93 formed in the cylinder head 1 in common with each cylinder, and the common oil passage 93 is connected to the branch oil passage 34 including the pressure regulating valve 94. You.

【0052】調圧弁94は、シリンダヘッド1の側面に
取付けられるハウジング95と、該ハウジング95に摺
動自在に嵌合されるスプール96とを備える。ハウジン
グ95には、分岐油路34の上流側部分34aに連なる
入力ポート97と、分岐油路34の下流側部分34bに
連なる出力ポート98と、オイルバス32に連通してシ
リンダヘッド1に穿設された解放油路100に連なる解
放ポート99とが設けられる。またハウジング95に
は、一端を閉塞した大径摺動孔101と、大径摺動孔1
01の他端に同軸に連なる小径摺動孔102とが穿設さ
れており、スプール96は大径摺動孔101および小径
摺動孔102に摺動自在に嵌合される。而して大径摺動
穴101の一端とスプール96の一端との間にはばね1
03が縮設される。さらにハウジング95には、オリフ
ィス104を介して出力ポート98に連なる背圧室10
5が、スプール96の他端側を臨ませて形成される。
The pressure regulating valve 94 includes a housing 95 mounted on a side surface of the cylinder head 1 and a spool 96 slidably fitted to the housing 95. In the housing 95, an input port 97 connected to the upstream portion 34 a of the branch oil passage 34, an output port 98 connected to the downstream portion 34 b of the branch oil passage 34, and a hole drilled in the cylinder head 1 in communication with the oil bath 32. And a release port 99 connected to the opened release oil passage 100. The housing 95 has a large-diameter sliding hole 101 with one end closed, and a large-diameter sliding hole 1.
A small-diameter sliding hole 102 coaxially continuous with the other end of 01 is bored, and the spool 96 is slidably fitted into the large-diameter sliding hole 101 and the small-diameter sliding hole 102. Thus, a spring 1 is provided between one end of the large-diameter sliding hole 101 and one end of the spool 96.
03 is reduced. Further, the housing 95 has a back pressure chamber 10 connected to the output port 98 through the orifice 104.
5 is formed facing the other end of the spool 96.

【0053】スプール96は、入力ポート97と出力ポ
ート98とを連通する位置、出力ポート98を入力ポー
ト97および解放ポート99から隔絶する位置、ならび
に出力ポート98を解放ポート99に連通する位置を、
背圧室105の油圧力と軸方向一端に作用するばね10
3のばね力との大小関係による軸方向位置変化に応じて
切換えるものである。
The spool 96 has a position for communicating the input port 97 with the output port 98, a position for separating the output port 98 from the input port 97 and the release port 99, and a position for communicating the output port 98 with the release port 99.
Spring 10 acting on one end in the axial direction with the hydraulic pressure of back pressure chamber 105
The switching is performed in accordance with the axial position change due to the magnitude relationship with the spring force of No. 3.

【0054】かかる調圧弁94において、背圧室105
の油圧が低いときにはスプール96は図3で示すように
入力ポート97および出力ポート98を連通させた位置
にあり、この状態で、分岐油路34の上流側部分34a
から入力ポート97に油圧が作用すると、該油圧は出力
ポート98を介して分岐油路34の下流側部分34bに
作用するとともにオリフィス104を介して背圧室10
5に作用し、背圧室105に作用した油圧により、ばね
103のばね力に抗して出力ポート98を入力ポート9
7および解放ポート99から隔絶する位置に押圧する油
圧力がスプール96に作用する。而して出力ポート98
の油圧がさらに高くなると、スプール96は出力ポート
98を解放ポート99に連通させる位置に駆動される。
したがってスプール96は、ばね103のばね力と、背
圧室105の油圧による油圧力とがバランスするように
移動して、入力ポート97と出力ポート98とを連通す
る位置、出力ポート98を入力ポート97および解放ポ
ート99から隔絶する位置、ならびに出力ポート98を
解放ポート99に連通する位置を切換え、それにより分
岐油路34の上流側部分34aの油圧が制御されて下流
側部分34bすなわち共通油路93に作用することにな
る。
In the pressure regulating valve 94, the back pressure chamber 105
When the hydraulic pressure is low, the spool 96 is at a position where the input port 97 and the output port 98 are communicated as shown in FIG. 3, and in this state, the upstream portion 34a of the branch oil passage 34
When the oil pressure acts on the input port 97 through the output port 98, the oil pressure acts on the downstream portion 34b of the branch oil passage 34 via the output port 98, and also acts on the back pressure chamber 10 via the orifice 104.
5, the output port 98 is connected to the input port 9 against the spring force of the spring 103 by the hydraulic pressure applied to the back pressure chamber 105.
Hydraulic pressure is applied to the spool 96 to push it away from the port 7 and the release port 99. Thus, the output port 98
Is higher, the spool 96 is driven to a position that allows the output port 98 to communicate with the release port 99.
Therefore, the spool 96 moves so that the spring force of the spring 103 and the hydraulic pressure due to the hydraulic pressure of the back pressure chamber 105 are balanced, and the spool 96 moves to a position where the input port 97 communicates with the output port 98. 97 and the release port 99, and the position where the output port 98 communicates with the release port 99, thereby controlling the hydraulic pressure of the upstream portion 34a of the branch oil passage 34 so that the downstream portion 34b, ie, the common oil passage 93.

【0055】次にこの実施例の作用について説明する
と、位相制御手段10では、油圧室20の油圧によりピ
ストン21に作用する油圧力と、ピストン21を付勢す
る戻しばね22のばね力とがバランスする位置に該ピス
トン21が移動することにより、クランク軸および動弁
カム軸9の回転位相すなわち吸気弁5の開閉時期が連続
的に制御されるものであり、開閉時期を連続的に変化さ
せるためには油圧室20に作用する油圧を連続的に変化
させればよい。而して、油圧制御弁14は、給油位置、
遮断位置および解放位置間で軸方向移動可能にしてハウ
ジング40に摺動自在に嵌合されるスプール41に、ば
ね49によって給油位置に向けてのばね力を作用さるせ
とともに、背圧室51の油圧による力およびリニアソレ
ノイド42の軸方向推力を解放位置側に向けて作用さ
せ、それらの力のバランスにより油圧室20の油圧を連
続的に制御すべく構成されるものであり、リニアソレノ
イド42の入力電気量たとえば印加電流を変化させるだ
けの簡単な制御により油圧室20の油圧を連続的に変化
させることが可能である。
Next, the operation of this embodiment will be described. In the phase control means 10, the hydraulic pressure acting on the piston 21 by the oil pressure in the hydraulic chamber 20 and the spring force of the return spring 22 for urging the piston 21 are balanced. When the piston 21 is moved to the position where the piston 21 moves, the rotational phase of the crankshaft and the valve operating camshaft 9, that is, the opening / closing timing of the intake valve 5 is continuously controlled. In this case, the hydraulic pressure acting on the hydraulic chamber 20 may be continuously changed. Thus, the hydraulic control valve 14 has a refueling position,
A spring 49 is applied by a spring 49 toward a refueling position on a spool 41 slidably fitted to a housing 40 so as to be axially movable between a shut-off position and a release position. The hydraulic force and the axial thrust of the linear solenoid 42 act toward the release position, and the balance of these forces is used to continuously control the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20. The hydraulic pressure in the hydraulic chamber 20 can be continuously changed by a simple control that only changes the input electric quantity, for example, the applied current.

【0056】本発明の他の実施例として、図9で示すよ
うに、スプール41をばね49′のばね力およびリニア
ソレノイド42′の軸方向推力とで給油位置側に付勢す
るとともに出力ポート44の油圧を背圧としてスプール
41を解放位置側に付勢するように油圧制御弁14′を
構成してもよく、この場合、出力ポート44から出力さ
れる油圧PC とリニアソレノイド42′の印加電流Iと
の関係は図10で示すようになる。
As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the spool 41 is urged toward the refueling position by the spring force of the spring 49 'and the axial thrust of the linear solenoid 42' and the output port 44 is provided. 'may constitute, in this case, the hydraulic pressure P C and the linear solenoid 42 which is output from the output port 44' of the hydraulic pressure control valve 14 so as to bias the spool 41 to the release position side as the back pressure applied The relationship with the current I is as shown in FIG.

【0057】以上の実施例では、シリンダヘッド1に設
けられた油タンクとしてのオイルバス32から作動油を
汲上げるポンプPを油圧源としたが、クランク軸まわり
の潤滑油供給を行なうための油タンクとしてのオイルパ
ンから作動油を汲上げるポンプを油圧源とするようにし
てもよい。また本発明は、機関弁としての排気弁に関連
して実施することも可能である。
In the above embodiment, the pump P for pumping the working oil from the oil bath 32 as an oil tank provided in the cylinder head 1 is used as the hydraulic pressure source, but the oil for supplying the lubricating oil around the crankshaft is used. A pump for pumping hydraulic oil from an oil pan serving as a tank may be used as the hydraulic pressure source. Further, the present invention can be implemented in relation to an exhaust valve as an engine valve.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のように本発明の第1の特徴によれ
ば、油圧制御弁は、油圧源に通じる入力ポート、油圧室
に通じる出力ポートならびに油タンクに通じる解放ポー
トを備えるハウジングと、入力ポートを出力ポートに連
通させる給油位置、入力ポート、出力ポートおよび解放
ポートを相互に隔絶する遮断位置、ならびに出力ポート
を解放ポートに連通する解放位置間で軸方向移動可能に
してハウジングに摺動自在に嵌合されるスプールと、前
記給油位置に向けてスプールを付勢すべくハウジングお
よびスプールの一端間に介設されるばねと、スプールに
その軸方向いずれか一方に向けて付勢する作動力を発揮
するアクチュエータとを備え、出力ポートに通じる背圧
室が前記解放位置に向けての油圧力を発揮すべくスプー
ルの他端側を臨ませて形成され、前記アクチュエータ
は、作動位置とは無関係に入力電気量に対応した推力を
発揮すべく構成されるので、アクチュエータの入力電気
量を変化させるだけの簡単な制御で油圧室の油圧を連続
的に変化させ、それによりクランク軸および動弁カム軸
間の回転位相を連続的に変化させることが可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a hydraulic control valve includes a housing having an input port communicating with a hydraulic source, an output port communicating with a hydraulic chamber, and a release port communicating with an oil tank. Sliding the housing with axial movement between an oiling position that connects the input port to the output port, a blocking position that isolates the input port, the output port, and the release port from each other, and a release position that connects the output port to the release port. A spool fitted freely, a spring interposed between the housing and one end of the spool to bias the spool toward the refueling position, and an operation for biasing the spool in one of its axial directions. A back pressure chamber communicating with the output port faces the other end of the spool so as to exert hydraulic pressure toward the release position. The actuator is configured to exert a thrust corresponding to the input electric quantity irrespective of the operating position, so that the hydraulic pressure in the hydraulic chamber can be continuously controlled by a simple control only by changing the input electric quantity of the actuator. , Thereby making it possible to continuously change the rotation phase between the crankshaft and the valve operating camshaft.

【0059】また本発明の第2の特徴によれば、アクチ
ュエータはリニアソレノイドであるので、アクチュエー
タに必要な特性を容易に得ることができる。
According to the second feature of the present invention, since the actuator is a linear solenoid, characteristics required for the actuator can be easily obtained.

【0060】本発明の第3の特徴によれば、遮断位置に
あるスプールと、非作動状態にあるアクチュエータとの
間には一定の空隙が設定されるので、リニアソレノイド
に特有の不安定域を避けて安定領域のみでリニアソレノ
イドに軸方向推力を発揮させることができる。
According to the third feature of the present invention, since a constant gap is set between the spool in the shut-off position and the actuator in the non-operation state, the unstable region peculiar to the linear solenoid is established. It is possible to make the linear solenoid exert axial thrust only in the stable region.

【0061】さらに本発明の第4の特徴によれば、出力
ポートはオリフィスを介して背圧室に連通されるので、
油圧室側の油圧変動が背圧室に直接作用して油圧制御弁
の作動に悪影響が及ぶことを防止することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the output port communicates with the back pressure chamber through the orifice.
It is possible to prevent the fluctuation of the hydraulic pressure on the hydraulic chamber side from directly acting on the back pressure chamber and adversely affecting the operation of the hydraulic control valve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の全体縦断側面図である。FIG. 1 is an overall vertical side view of an embodiment of the present invention.

【図2】位相制御手段の拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a phase control means.

【図3】リニアソレノイドの印加電流に対応する軸方向
推力特性図である。
FIG. 3 is an axial thrust characteristic diagram corresponding to an applied current of a linear solenoid.

【図4】リニアソレノイドのストロークに対応する軸方
向推力特性図である。
FIG. 4 is an axial thrust characteristic diagram corresponding to a stroke of a linear solenoid.

【図5】油圧制御弁のスプールに作用する力を簡略化し
て示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a force acting on a spool of the hydraulic control valve.

【図6】リニアソレノイドの印加電流と油圧との関係を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an applied current of a linear solenoid and a hydraulic pressure.

【図7】リニアソレノイドとスプールとの接触部拡大断
面図である。
FIG. 7 is an enlarged sectional view of a contact portion between a linear solenoid and a spool.

【図8】リフト量制御手段の拡大縦断面図である。FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view of a lift amount control means.

【図9】本発明の他の実施例の図5に対応する図であ
る。
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 5 of another embodiment of the present invention.

【図10】図9の油圧制御弁における図6に対応する図
である。
10 is a view corresponding to FIG. 6 in the hydraulic control valve of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 機関弁としての吸気弁 9 動弁カム軸 10 位相制御手段 13 作動機構 14,14′ 油圧制御弁 20 油圧室 21 ピストン 32 油タンクとしてのオイルバス 40 ハウジング 41 スプール 42,42′ アクチュエータとしてのリニアソレノ
イド 43 入力ポート 44 出力ポート 45 解放ポート 49,49′ ばね 50 オリフィス 51 背圧室 54 空隙 E 機関本体 P 油圧源としてのポンプ
Reference Signs List 5 intake valve as engine valve 9 valve operating camshaft 10 phase control means 13 operating mechanism 14, 14 'hydraulic control valve 20 hydraulic chamber 21 piston 32 oil bath as oil tank 40 housing 41 spool 42, 42' linear as actuator Solenoid 43 Input port 44 Output port 45 Release port 49, 49 'Spring 50 Orifice 51 Back pressure chamber 54 Air gap E Engine body P Pump as hydraulic pressure source

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−134011(JP,A) 特開 平3−54307(JP,A) 特開 昭61−93215(JP,A) 特開 昭61−87913(JP,A) 特開 昭59−120707(JP,A) 特開 平2−298612(JP,A) 特開 平4−136405(JP,A) 実開 平2−76108(JP,U) 実開 昭58−42334(JP,U) 実開 昭62−57711(JP,U) 実開 昭55−104704(JP,U) 実開 平3−99806(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 1/34 Continuation of front page (56) References JP-A-1-134011 (JP, A) JP-A-3-54307 (JP, A) JP-A-61-93215 (JP, A) JP-A-61-87913 (JP, A) JP-A-59-120707 (JP, A) JP-A-2-298612 (JP, A) JP-A-4-136405 (JP, A) JP-A-2-76108 (JP, U) JP-A 58-42334 (JP, U) Japanese Utility Model 62-57711 (JP, U) Japanese Utility Model Utility Model 55-104704 (JP, U) Japanese Utility Model Application Hei 3-99806 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F01L 1/34

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 機関本体(E)に開閉可能に支持された
機関弁(5)を駆動するための動弁カム軸(9)および
クランク軸間には、軸方向移動位置に応じて動弁カム軸
(9)およびクランク軸の回転位相を制御可能であって
軸方向一端面を油圧室(20)に臨ませるとともに該油
圧室(20)の容積を縮小する側にばね付勢されたピス
トン(21)を有する作動機構(13)と、前記油圧室
(20)の油圧を制御する油圧制御弁(14,14′)
とを備える位相制御手段(10)が介設される内燃機関
の動弁装置において、油圧制御弁(14,14′)は、
油圧源(P)に通じる入力ポート(43)、油圧室(2
0)に通じる出力ポート(44)ならびに油タンク(3
2)に通じる解放ポート(45)を備えるハウジング
(40)と、入力ポート(43)を出力ポート(44)
に連通させる給油位置、入力ポート(43)、出力ポー
ト(44)および解放ポート(45)を相互に隔絶する
遮断位置、ならびに出力ポート(44)を解放ポート
(45)に連通する解放位置間で軸方向移動可能にして
ハウジング(40)に摺動自在に嵌合されるスプール
(41)と、前記給油位置に向けてスプール(41)を
付勢すべくハウジング(40)およびスプール(41)
の一端間に介設されるばね(49,49′)と、スプー
ル(41)にその軸方向いずれか一方に向けて付勢する
作動力を発揮するアクチュエータ(42,42′)とを
備え、出力ポート(44)に通じる背圧室(51)が前
記解放位置に向けての油圧力を発揮すべくスプール(4
1)の他端側を臨ませて形成され、前記アクチュエータ
(42,42′)は、作動位置とは無関係に入力電気量
に対応した推力を発揮すべく構成されることを特徴とす
る内燃機関の動弁装置。
An engine valve (5) supported on an engine body (E) so as to be openable and closable for driving an engine valve (5) between a camshaft (9) and a crankshaft according to an axial movement position. A piston which is capable of controlling the rotational phases of the camshaft (9) and the crankshaft and has one axial end face facing the hydraulic chamber (20) and is spring-biased to the side of reducing the volume of the hydraulic chamber (20). An operating mechanism (13) having (21) a hydraulic control valve (14, 14 ') for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic chamber (20);
In the valve train of an internal combustion engine provided with a phase control means (10) having the following, the hydraulic control valves (14, 14 ')
The input port (43) leading to the hydraulic pressure source (P) and the hydraulic chamber (2)
0) and the oil tank (3)
A housing (40) with a release port (45) leading to 2) and an input port (43) connected to an output port (44);
Between the refueling position, the shutoff position isolating the input port (43), the output port (44) and the release port (45) from each other, and the release position communicating the output port (44) with the release port (45). A spool (41) slidably fitted to the housing (40) so as to be axially movable, and a housing (40) and a spool (41) for biasing the spool (41) toward the refueling position.
A spring (49, 49 ') interposed between one ends of the spool (41), and an actuator (42, 42') for exerting an operating force on the spool (41) in one of its axial directions, A back pressure chamber (51) communicating with the output port (44) is provided with a spool (4) for exerting hydraulic pressure toward the release position.
The internal combustion engine is formed so as to face the other end of 1), and the actuator (42, 42 ') is configured to exert a thrust corresponding to an input electric quantity irrespective of an operation position. Valve gear.
【請求項2】 前記アクチュエータ(42,42′)は
リニアソレノイドであることを特徴とする請求項1記載
の内燃機関の動弁装置。
2. A valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said actuator (42, 42 ') is a linear solenoid.
【請求項3】 遮断位置にあるスプール(41)と、非
作動状態にあるアクチュエータ(42,42′)との間
には一定間隔の空隙(54)が設定されることを特徴と
する請求項2記載の内燃機関の動弁装置。
3. A gap (54) is provided between the spool (41) in the shut-off position and the actuator (42, 42 ') in the non-operation state. 3. The valve train for an internal combustion engine according to 2.
【請求項4】 前記出力ポート(44)はオリフィス
(50)を介して背圧室(51)に連通されることを特
徴とする請求項1記載の内燃機関の動弁装置。
4. The valve train for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said output port is communicated with a back pressure chamber via an orifice.
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