JP3419937B2 - エンジンの弁作動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの運転条件に
応じて複数のカムを選択的に切り換える弁作動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来からエンジンの出力性能を向上させ
る目的で、運転状態に応じて吸気弁または排気弁のリフ
ト特性を異ならせ、これによって吸排気のタイミングあ
るいは吸排気量を制御する弁作動装置が知られている。

【０００３】従来のエンジンの弁作動装置として、例え
ば図１８に示すようなものがある(特開平２−３０８９
１１号公報、特公平５−５０５６２号公報、参照)。

【０００４】これについて説明すると、４気筒エンジン
は、吸気弁の開閉作動に携わるカムを切り換えるカム切
り換え機構１１１と、排気弁の開閉作動に携わるカムを
切り換えるカム切り換え機構１１２とを各気筒毎に備え
る。

【０００５】図中１１３は各カム切り換え機構１１１お
よび１１２に駆動油圧を導く油圧通路で、この油圧通路
１１３はオイルポンプ１１４の吐出側通路１１５から潤
滑通路１１６と共に分岐して配設される。

【０００６】オイルパン１２１に溜められた潤滑油はオ
イルポンプ１１４で吸い上げられ、オイルポンプ１１４
から吐出側通路１１５を通して圧送される。オイルポン
プ１１４から吐出する潤滑油はリリーフバルブ１２０で
設定圧以下に調整されつつ、フィルタ１２２とオイルク
ーラ１２３を経て供給される。

【０００７】潤滑通路１１６は、メインギャラリ１２４
がクランクシャフトに沿って形成され、このメインギャ
ラリ１２４からクランクシャフトとピストンおよびコン
ロッドの主運動部系に潤滑油が分配される。メインギャ
ラリ１２４に入った潤滑油の一部はクランクシャフトの
各メインベアリング１２７に送られ、各メインベアリン
グ１２７を潤滑し、各メインベアリング１２７に送られ
た潤滑油の一部はクランクシャフト内部を通って各クラ
ンクピン１２８を潤滑する。また、メインギャラリ１２
４に入った潤滑油の一部は噴射ノズル１２９を介してピ
ストン１３０を潤滑するようになっている。

【０００８】潤滑通路１１６にはメインギャラリ１２４
から分岐するサブギャラリ１２５,１２６が吸気カムシ
ャフトと排気カムシャフトにそれぞれ沿って形成され、
このサブギャラリ１２５,１２６から動弁系に潤滑油が
分配される。

【０００９】サブギャラリ１２５にはメインギャラリ１
２４の潤滑油がオリフィス１３１を介して分流され、各
サブギャラリ１２５,１２６に入った潤滑油は、吸気カ
ムシャフトの各軸受１３２と排気カムシャフトの各軸受
１３３およびカム切り換え機構１１１,１１２等を潤滑
する。

【００１０】油圧通路１１３の途中には油圧調整弁１１
７が介装され、各カム切り換え機構１１１,１１２に導
かれる油圧を調節するようになっている。この油圧調整
弁１１７はその開口面積を２段階に切り換える電磁弁で
あり、その通電時に開口面積を大きくして吐出側通路１
１５から各カム切り換え機構１１１,１１２に導かれる
油圧を段階的に高めて、各カム切り換え機構１１１,１
１２の切り換え作動が行われる。

【００１１】油圧調整弁１１７を経てロッカシャフト１
１０内に形成された軸孔１０９に入った潤滑油の一部
は、各オリフィス１３５,１３６を介して各オイルチュ
ーブ１３７,１３８に流入し、各オイルチューブ１３７,
１３８から各カム切り換え機構１１１,１１２に潤滑油
として供給されるようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の弁作動装置では、潤滑油中に含まれる空気分
が各油圧調整弁１１７を経て各ロッカシャフト１１０の
軸孔１０９に入った場合、軸孔１０９を通過した後に、
各オイルチューブ１３７,１３８から排出されるため、
空気分が油圧経路から排出されるのに時間がかかり、カ
ムの切り換え応答性を悪化させる可能性がある。

【００１３】また、エンジンの運転停止後、空気が各オ
イルチューブ１３７,１３８から各ロッカシャフト１１
０の軸孔１０９に流入し、各ロッカシャフト１１０の軸
孔１０９から潤滑油が抜け落ちるため、エンジンの再始
動時に潤滑油が各ロッカシャフト１１０の軸孔１０９に
満たされるのに時間がかかるという問題点が考えられ
る。

【００１４】本発明は上記の問題点に着目し、エンジン
の弁作動装置において、油圧通路に入った空気分によっ
てカムの切り換え応答性の悪化を防止することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のエンジン
の動弁装置は、プロフィールの異なる複数のカムを備
え、ロッカシャフトを介して揺動可能に支持され、カム
に追従して揺動することにより弁を開閉駆動するロッカ
アームを備え、ロッカアームが追従するカムを作動油圧
に応動して切り換えるカム切り換え機構を備える内燃機
関の弁作動装置において、ロッカシャフトの内部にカム
切り換え機構に作動油圧を導く軸孔を形成し、ロッカシ
ャフトとロッカシャフトを嵌合させる軸受部の間に軸受
隙間を形成し、一端が軸孔の天井壁部に開口し、他端が
軸受隙間に連通する空気抜き穴を形成し、 軸孔は一端に
油圧源に連通する開口端を有し、他端に閉塞端を有し、
この両方の端部に空気抜け穴をそれぞれ形成する。

【００１６】

【００１７】請求項２記載のエンジンの動弁装置は、請
求項１記載の発明において、軸孔の開口端側に形成され
る前記空気抜き穴の開口面積を、軸孔の閉塞端側に形成
される空気抜きの開口面積より小さく設定する。

【００１８】請求項３記載のエンジンの動弁装置は、請
求項１または２に記載の発明において、空気抜き穴をロ
ッカアームのロッカシャフトに対する軸受部に面して形
成する。

【００１９】請求項４記載のエンジンの動弁装置におい
て、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明におい
て、空気抜き穴をエンジン本体のロッカシャフトに対す
る軸受部に面して形成し、ロッカシャフトの位置決め部
材を空気抜き穴に挿入する。

【００２０】

【作用】請求項１記載のエンジンの弁作動装置におい
て、潤滑油に含まれる空気分は軸孔内に流入すると、浮
力により軸孔の天井壁部に沿って流れる。潤滑油に含ま
れる空気分の大部分が潤滑油と共に天井壁部に開口した
空気抜き穴と軸受隙間を通って速やかに排出される。

【００２１】このようにして、エンジンの運転中に軸孔
に空気分が留まることを防止し、カムの切り換え応答性
が悪化することを防止できる。

【００２２】エンジンの運転停止後、軸受部とロッカシ
ャフトの間に画成される軸受隙間には、潤滑油の表面張
力により油膜が形成される。この油膜によって空気抜き
穴が閉塞され、空気が各空気抜き穴を通って軸孔に流入
しない。

【００２３】これにより、エンジンの停止時も、軸孔に
潤滑油が満たされた状態を保つことが可能となり、エン
ジンの再始動時からロッカシャフトとロッカアームの摺
動部に潤滑油が供給され、摩耗を抑えられる。

【００２４】また、軸孔内に空気が充満した状態でエン
ジンが始動された場合、油圧源から圧送される潤滑油が
軸孔内に流入すると、軸孔内の空気は内奥部に押し込め
られ、閉塞端側に開口した空気抜き穴と軸受隙間を通っ
て速やかに排出される。

【００２５】軸孔内に潤滑油が充満した状態でエンジン
が運転される場合、潤滑油に含まれる空気分は軸孔内に
流入すると、浮力により軸孔の天井壁部に沿って流れ
る。潤滑油に含まれる空気分の大部分が潤滑油と共に天
井壁部に開口した開口端側の空気抜き穴を通って速やか
に排出され、残りが閉塞端側の空気抜き穴から排出され
る。

【００２６】このようにして、エンジンの運転中に軸孔
に空気分が留まることを防止し、カムの切り換え応答性
が悪化することを防止できる。

【００２７】請求項２記載のエンジンの弁作動装置にお
いて、軸孔内に潤滑油が充満した状態でエンジンが運転
される場合、潤滑油に含まれる空気分の大部分が潤滑油
と共に天井壁部に開口した開口端側の空気抜き穴を通っ
て速やかに排出され、残りが閉塞端側の空気抜き穴から
排出される。

【００２８】このとき、開口端側の空気抜き穴の開口面
積は閉塞端側の空気抜き穴の開口面積より大きいため、
潤滑油に含まれる空気分は開口端側の空気抜き穴を通っ
て速やかに排出される。

【００２９】また、閉塞端側の空気抜き穴の開口面積は
開口端側の空気抜き穴の開口面積より小さいため、軸孔
における油圧の低下を抑えられる。

【００３０】請求項３記載のエンジンの弁作動装置にお
いて、空気抜き穴をロッカアームのロッカシャフトに対
する軸受部に面して形成する構造のため、空気抜き穴を
カム切り換え機構に連通する通孔と軸方向について同位
置に形成して、軸孔の長さを最小限にすることが可能と
なり、軸孔内に空気が充満した状態でエンジンが始動さ
れた場合、軸孔に潤滑油が充填されるのにかかる時間を
短縮することができる。

【００３１】請求項４記載のエンジンの弁作動装置にお
いて、軸孔内に潤滑油が充満した状態でエンジンが運転
される場合、少量の潤滑油が空気分と共に空気抜き穴か
ら軸受隙間を通って排出される。

【００３２】空気抜き穴は、位置決め部材との間に大き
な容積が画成されるため、潤滑油に含まれる空気分は空
気抜き穴に速やかに集められ、空気抜き穴から軸受隙間
を通って排出されることを促進する。

【００３３】このようにして、エンジンの運転中に軸孔
に空気分が留まることを防止し、カムの切り換え応答性
が悪化することを防止できる。

【００３４】

【実施例】以下、自動車用エンジンに適用される本発明
の実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００３５】まず、図７〜図１２に示す弁作動装置の機
械的な構成について説明する。

【００３６】吸気カムシャフト２０は一対の低速カム２
１と、各低速カム２１の間に位置した高速カム２２を有
する。低速カム２１とこれに隣接する高速カム２２はそ
れぞれ共通のカムシャフト２０に一体形成され、エンジ
ン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、高速カム２２は低速カム２１と比
べ、弁リフト量および開弁期間を共に大きくするプロフ
ィールを有している。

【００３７】図８に示すように、各気筒には２本の吸気
弁９に対応して単一のメインロッカアーム１が設けられ
る。メインロッカアーム１の基端は各気筒に共通なロッ
カシャフト３を介してシリンダヘッドに揺動可能に支持
される。メインロッカアーム１は２本のアーム部８を有
し、各アーム部８の先端８ａは各吸気弁９のステム頂部
にシム７を介して摺接し、メインロッカアーム１の揺動
に伴って各吸気弁９を図示しないバルブスプリングを伸
縮させながら開閉駆動するようになっている。

【００３８】メインロッカアーム１には一対の低速カム
２１に摺接する一対のカムフォロワ部１４が設けられ、
各カムフォロワ部１４の間に単一のサブロッカアーム２
が設けられる。

【００３９】サブロッカアーム２の基端はサブロッカシ
ャフト１６を介してメインロッカアーム１に相対回転可
能に連結される。

【００４０】図９に示すように、サブロッカアーム２は
吸気弁９に当接する部位を持たず、その先端には高速カ
ム２２に摺接するカムフォロア部２３が円弧状に突出し
て形成される。

【００４１】図１０に示すように、サブロッカアーム２
を高速カム２２に追従させるロストモーション機構とし
て、サブロッカアーム２の穴２６に摺動自在に収装され
るリフタ４１が設けられる。リフタ４１の先端はメイン
ロッカアーム１のフォロワ部２７に当接する。穴２６に
はリフタ４１を介してサブロッカアーム２を高速カム２
２に押し付けるロストモーションスプリング２５が介装
される。２８は、リフタ４１の抜け止めを行うリング、
２９は空気抜き孔である。

【００４２】メインロッカアーム１とサブロッカアーム
２の間には、両者の相対回転を係止して、各吸気弁９の
開閉作動に携わるカムを低速カム２１から高速カム２２
へと切り換えるカム切り換え機構が設けられる。

【００４３】このカム切り換え機構として、メインロッ
カアーム１には、プロップ３１がシャフト３２を介して
回動可能に連結される。プロップ３１は、その一端３１
ａが図１２に示すようにサブロッカアーム２の下端２ａ
に係合する係止位置と、その一端３１ａが図１０に示す
ようにサブロッカアーム２の下端２ａから外れる非係止
位置に渡って相対回転するようになっている。

【００４４】プロップ３１は、その一端３１ａがサブロ
ッカアーム２の下端に係合することにより、メインロッ
カアーム１に対するサブロッカアーム２の相対回転を係
止するようになっている。

【００４５】プロップ３１を非係止位置と係止位置とに
切り換えるため、図１１に示すように、プロップ３１と
メインロッカアーム１の間には、プロップ３１を非係止
位置に付勢するスプリング３３が介装されるとともに、
スプリング３３に抗してサブロッカアーム２を係止位置
に回動させる油圧ピストン３０が設けられる。

【００４６】メインロッカアーム１に形成された穴４８
にスプリング３３とプランジャ４９が摺動可能に介装さ
れる。プランジャ４９はスプリング３３の付勢力により
プロップ３１に形成された突起３５に当接し、プロップ
３１を非係止位置に付勢する。

【００４７】油圧ピストン３０はプロップ３１から突出
したレバー部４６に当接する。メインロッカアーム１に
は油圧ピストン３０を摺動自在に嵌合させる穴３６が形
成され、油圧ピストン３０の背後に油圧室３７が形成さ
れる。

【００４８】油圧室３７に作動油圧を導く油圧通路３８
はメインロッカアーム１およびロッカシャフト３の内部
を通して設けられる。

【００４９】メインロッカアーム１には油圧室３７に一
端が開口するとともに、他端がロッカシャフト３に対す
る軸受部３９に開口する通孔４２が形成される。ロッカ
シャフト３の内部には軸孔５４が軸方向に形成され、こ
の軸孔５４が通孔４４を介してメインロッカアーム１の
通孔４２と連通している。

【００５０】図６はエンジンにおける潤滑油の流れを示
す潤滑系統図である。定容量型オイルポンプ７１はエン
ジンにより駆動される。オイルパン６９に溜められた潤
滑油は、オイルストレーナ７０を介してオイルポンプ７
１で吸い上げられ、オイルフィルター７２を介してメイ
ンギャラリー７３に流入し、メインギャラリ７３から各
部に分配された後、再びオイルパン６９に戻る。

【００５１】メインギャラリ７３に導かれた一部の潤滑
油は、クランクシャフトのメインベアリング７４、コン
ロッドベアリング７５、ピストン７６に供給される。

【００５２】メインギャラリ７３に導かれた一部の潤滑
油は、シリンダヘッド上のヘッドギャラリ７７からカム
ジャーナル７８、カム２１，２２に供給される。

【００５３】メインギャラリ７３は、切り換え弁４０ま
たはバイパス通路５０、ロッカシャフト３の内部に形成
された軸孔５４を介してメインロッカアーム１の油圧室
３７に連通している。

【００５４】図４、図５に示すように、シリンダヘッド
４７の外壁に切り換え弁４０に対する取付座６７が形成
される。取付座６７にメインギャラリ７３に連通する通
孔８８が開口するとともに、ロッカシャフト３内の軸孔
５４に連通する穴６６とバイパス通路５０がそれぞれ開
口する。

【００５５】シリンダヘッド４７にはロッカシャフト３
を挿通させる穴６６が形成され、穴６６が取付座６７に
開口し、油圧通路３８を構成する。

【００５６】バイパス通路５０の途中にはオリフィス５
１が介装される。

【００５７】図３に示すように、切り換え弁４０のハウ
ジング６４はシリンダヘッド４７の取付座６７に接合す
る接合面６５を有し、図示しないボルトを介してシリン
ダヘッド４７に締結される。

【００５８】ハウジング６４の接合面６５にはシリンダ
ヘッド４７の通孔８８を介してメインギャラリ７３に連
通する入口通孔８３と、穴６６を介してロッカシャフト
３内の軸孔５４に連通する出口通孔８４と、オイルパン
６９に連通するドレーン通孔８６を有する。

【００５９】ハウジング６４にはスプールバルブ８０が
摺動可能に収装される。スプールバルブ８０はソレノイ
ド８１を介して軸方向に摺動し、入口通孔８３と出口通
孔８４を連通して油圧通路３８を開通させる連通ポジシ
ョンと、入口通孔８３と出口通孔８３の連通を遮断する
非連通ポジションとの間で切り換えられる。

【００６０】出口通孔８４とドレーン通孔８６の間には
チェック弁８２が介装される。スプールバルブ８０が非
連通ポジションにあるとき、出口通孔４３の油圧がチェ
ック弁８２に導かれ、油圧通路３８内の潤滑油がチェッ
ク弁８２を介してオイルパン６９へと排出されるように
なっている。

【００６１】こうして油圧室３７には切り換え弁４０を
介してオイルポンプの吐出油圧が所定の高速運転時に導
かれる。切り換え弁４０の作動を電子制御する図示しな
いコントロールユニットは、エンジン回転信号、冷却水
温信号、潤滑油の温度信号、過給機による吸気の過給圧
力信号、スロットルバルブの開度信号等を入力して、こ
れらの検出値に基づいてエンジントルクの急激な変動を
抑えつつ、低速カム２１と高速カム２２の切り換えを円
滑に行うようになっている。

【００６２】エンジンの高速運転時、切り換え弁４０が
開弁し、オイルポンプ７１の吐出圧が油圧通路３８を介
して油圧室３７に導かれると、図１２に示すように、油
圧ピストン３０はスプリング３３に抗してプロップ３１
を係止位置に移動し、プロップ３１の一端がメインロッ
カアーム１に係合することにより、２つのロッカーアー
ム１,２が一体となって揺動する。高速カム２２は低速
カム２１に比較して、弁の開き角度およびリフト量が共
に大となるように形成されているから、サブロッカアー
ム２と一体化した揺動時は低速カム２１がメインロッカ
ーアーム１のカムフォロワ部１４から浮き上がり、各吸
気弁９は高速カム２２のプロフィールに従って開閉駆動
され、弁の開き角度およびリフト量が共に大きくなる。
一方、エンジンが高回転域から再び低回転域に移ると、
切り換え弁４０が閉弁し、バイパス通路５０のオリフィ
ス５１を介して油圧室３７に導かれる油圧が低下し、ス
プリング３３の弾性復元力によりプロップ３１が非係止
位置に回動して、サブロッカアーム２の拘束が解除され
る。

【００６３】エンジンの低速運転時、メインロッカアー
ム１は低速カム２１のプロフィールに従って揺動し、各
吸気弁９をバルブスプリング８に抗して開閉駆動する。
このとき、サブロッカアーム２は高速カム２２によって
揺動されるものの、プロップ３１がサブロッカアーム２
に係合しない非係止位置に保持されることにより、メイ
ンロッカアーム１の動きを妨げない。

【００６４】図１に示すように、４気筒エンジンに備え
られるロッカシャフト３は、シリンダヘッド４７に形成
された５つのボス部５２に嵌合する。

【００６５】ロッカシャフト３を貫通する軸孔５４の一
端は、シリンダヘッド４７の穴６６を介して切り換え弁
４０の出口通孔８４に連通する。軸孔５４の他端はプラ
グ５５を介して閉塞される。

【００６６】軸孔５４の途中は５つの通孔４４が開口
し、メインロッカアーム１の通孔４２を介して各油圧室
３７に連通している。図１０に示すように、各通孔４４
は軸孔５４の内壁面の下方に位置する底壁部５４ａに開
口する。通孔４４は軸孔５４からメインロッカアーム１
の通孔４２に向けて下方に傾斜する。

【００６７】図２に示すように、シリンダヘッド４７の
各ボス部５２はロッカシャフト３を嵌合させる軸受部５
６が形成される。軸受部５６とロッカシャフト３の外周
面３ａの間には軸受隙間５７が空けられている。

【００６８】軸孔５４の両端部には軸受部５６に面して
開口する空気抜き穴５８，５９が形成される。

【００６９】各空気抜き穴５８，５９は、軸孔５４の内
壁面の上方に位置する天井壁部５４ｂに開口する。各空
気抜き穴５８，５９は、天井壁部５４ｂに開口する端部
から、外周面３ａにかけて上方に延びる。

【００７０】ロッカシャフト３はシリンダヘッド４７に
対して図示しないボルトを介して位置決めが行われる。

【００７１】油圧通路３８の開口端側に位置する空気抜
き穴５９の開口面積は、閉塞端側に位置する空気抜き穴
５８の開口面積より小さく形成される。

【００７２】軸受隙間５７を所定の寸法で形成して、油
圧通路３８とロッカ室の圧力差がある状態で軸受隙間５
７を通って空気が流通し、かつ油圧通路３８とロッカ室
の圧力差がない状態で潤滑油の表面張力により軸受隙間
５７に油膜が形成されるように構成する。

【００７３】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００７４】軸孔５４内に空気が充満した状態でエンジ
ンが始動された場合、図１３に示すように、オイルポン
プ７１から吐出される潤滑油が切り換え弁４０またはバ
イパス通路５０のオリフィス５１を介して軸孔５４内に
供給されると、軸孔５４内の空気は図中矢印で示すよう
に軸孔５４の内奥部に押し込められ、図２に矢印で示す
ように、閉塞端側の空気抜き穴５８と軸受隙間５７を通
って速やかに排出される。

【００７５】軸孔５４内に潤滑油が充満した状態でエン
ジンが運転される場合、少量の潤滑油が空気分と共に各
空気抜き穴５８，５９から軸受隙間５７を通って速やか
に排出される。

【００７６】潤滑油に含まれる空気分は軸孔５４内に流
入すると、浮力により軸孔５４の天井壁部５４ｂに沿っ
て流れる。図１４に矢印で示すように、潤滑油に含まれ
る空気分の大部分が潤滑油と共に天井壁部５４ｂに開口
した開口端側の空気抜き穴５９を通って排出され、残り
が閉塞端側の空気抜き穴５８から排出される。

【００７７】このとき、開口端側の空気抜き穴５９の開
口面積は閉塞端側の空気抜き穴５８の開口面積より大き
いため、潤滑油に含まれる空気分は開口端側の空気抜き
穴５９を通って速やかに排出される。

【００７８】また、閉塞端側の空気抜き穴５８の開口面
積は開口端側の空気抜き穴５９の開口面積より小さいた
め、軸孔５４における油圧の低下を抑えられる。

【００７９】このようにして、エンジンの運転中に油圧
通路３８に空気分が留まることを防止し、切り換え弁４
０の開閉に応じて油圧室３７に導かれる油圧が変化する
応答性を維持することができる。

【００８０】エンジンの運転停止後、軸受部５６とロッ
カシャフト３の外周面３ａの間に画成される軸受隙間５
７には、図１５に示すように、潤滑油の表面張力により
油膜が形成されるため、この油膜によって各空気抜き穴
５８，５９が閉塞され、空気が各空気抜き穴５８，５９
を通って油圧通路３８に流入することを防止できる。

【００８１】エンジンの停止時、切り換え弁４０を介し
て油圧通路３８がドレーン通孔８６と連通しているが、
チェック弁８２が閉弁しているため、油圧通路３８の潤
滑油がドレーン通孔４３を通って抜け落ちることを防止
できる。

【００８２】このようにしてエンジンの停止時も、油圧
通路３８に潤滑油が満たされているため、エンジンの再
始動時からロッカシャフト３とメインロッカアーム１の
摺動部に潤滑油が供給され、摩耗を抑えられる。

【００８３】次に、図１６に示す他の実施例について説
明する。なお、図１等との対応部分には同一符号を用い
て説明する。

【００８４】油圧通路３８を画成する軸孔９４は、ロッ
カシャフト３の途中まで形成され、軸孔９４の両端部に
は軸受部５６に面して開口する空気抜き穴９８，９９が
形成される。

【００８５】閉塞端側の空気抜き穴９８は、最も前方に
配置されたメインロッカアーム１のロッカシャフト３に
対する軸受部３９に面して開口する。

【００８６】空気抜き穴９８と油圧室３７に連通した通
孔４４の直上方に配置され、軸孔９４の長さを最小限に
する。

【００８７】メインロッカアーム１の軸受部３９とロッ
カシャフト３の外周面３ａの間に形成される軸受隙間を
所定の寸法で形成して、油圧通路３８とロッカ室の圧力
差がある状態で軸受隙間を通って空気が流通し、かつ油
圧通路３８とロッカ室の圧力差がない状態で潤滑油の表
面張力により軸受隙間５７に油膜が形成されるように構
成する。

【００８８】ロッカシャフト３はシリンダヘッド４７に
対してボルト９０を介して位置決めが行われる。ボルト
９９の先端が開口端側の空気抜き穴９９に嵌合する。

【００８９】図１７に示すように、開口端側の空気抜き
穴９９は、その断面が軸方向に長径を持つ長円形に形成
され、その中央部にボルト９０の先端を嵌合させる係合
穴９１が形成される。

【００９０】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００９１】軸孔９４内に潤滑油が充満した状態でエン
ジンが運転される場合、少量の潤滑油が空気分と共に各
空気抜き穴９８，９９から軸受隙間を通って速やかに排
出される。

【００９２】潤滑油に含まれる空気分は軸孔９４内に流
入すると、浮力により軸孔９４の天井壁部９４ｂに沿っ
て流れる。潤滑油に含まれる空気分の大部分が潤滑油と
共に天井壁部９４ｂに開口した開口端側の空気抜き穴９
９を通って速やかに排出され、残りが閉塞端側の空気抜
き穴９８から排出される。

【００９３】この場合、開口端側の空気抜き穴９９は、
位置決め用のボルト９０との間に大きな容積が画成され
る。このため、潤滑油に含まれる空気分は軸孔９４内に
流入すると、その大部分が浮力によって空気抜き穴９９
に集められ、軸受隙間５７を通って速やかに排出され
る。

【００９４】このようにして、エンジンの運転中に油圧
通路３８に空気分が留まることを防止し、切り換え弁４
０の開閉に応じて油圧室３７に導かれる油圧が変化する
応答性を維持することができる。

【００９５】また、空気抜き穴９８と油圧室３７に連通
した通孔４４の直上方に配置され、軸孔９４の長さを最
小限にする構造により、軸孔５４内に空気が充満した状
態でエンジンが始動された場合、軸孔９４に潤滑油が充
填されるのにかかる時間を短縮することができる。

【００９６】エンジンの運転停止後、メインロッカアー
ム１の軸受部３９または軸受部５６とロッカシャフト３
の外周面３ａの間に画成される軸受隙間には、潤滑油の
表面張力により油膜が形成されるため、この油膜によっ
て各空気抜き穴９８，９９が閉塞され、空気が各空気抜
き穴９８，９９を通って油圧通路３８に流入することを
防止できる。

【００９７】このようにしてエンジンの停止時も、油圧
通路３８に潤滑油が満たされているため、エンジンの再
始動時からロッカシャフト３とメインロッカアーム１の
摺動部に潤滑油が供給され、摩耗を抑えられる。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載のエン
ジンの弁作動装置は、プロフィールの異なる複数のカム
を備え、ロッカシャフトを介して揺動可能に支持され、
カムに追従して揺動することにより弁を開閉駆動するロ
ッカアームを備え、ロッカアームが追従するカムを作動
油圧に応動して切り換えるカム切り換え機構を備える内
燃機関の弁作動装置において、ロッカシャフトの内部に
カム切り換え機構に作動油圧を導く軸孔を形成し、ロッ
カシャフトとロッカシャフトを嵌合させる軸受部の間に
軸受隙間を形成し、一端が軸孔の天井壁部に開口し、他
端が軸受隙間に連通する空気抜き穴を形成したため、潤
滑油に含まれる空気分が空気抜き穴と軸受隙間を通って
速やかに排出され、カムの切り換え応答性が悪化するこ
とを防止できる。また、エンジンの運転停止時、軸受隙
間に油膜が張られ、空気が各空気抜き穴を通って軸孔に
流入せず、軸孔に潤滑油が満たされた状態を保つことが
可能となり、エンジンの再始動時からロッカシャフトと
ロッカアームの摺動部に潤滑油が供給され、摩耗を抑え
られる。

【００９９】また、軸孔は油圧源に連通する開口端と閉
塞端を有し、軸孔の両端部に空気抜き穴をそれぞれ形成
したため、軸孔内に空気が充満した状態でエンジンが始
動された場合、軸孔内の空気は閉塞端側に開口した空気
抜き穴と軸受隙間を通って速やかに排出される。また、
軸孔内に潤滑油が充満した状態でエンジンが運転される
場合、潤滑油に含まれる空気分の大部分が潤滑油と共に
開口端側の空気抜き穴を通って速やかに排出され、残り
が閉塞端側の空気抜き穴から排出され、エンジンの運転
中に軸孔に空気分が留まることを防止し、カムの切り換
え応答性が悪化することを防止できる。

【０１００】請求項２記載のエンジンの弁作動装置は、
請求項２記載の発明において、軸孔の開口端側に形成さ
れる空気抜き穴の開口面積を、軸孔の閉塞端側に形成さ
れる空気抜きの開口面積より小さく設定したため、軸孔
内に潤滑油が充満した状態でエンジンが運転される場
合、潤滑油に含まれる空気分は比較的大きい開口端側の
空気抜き穴を通って速やかに排出される。また、閉塞端
側の空気抜き穴の開口面積を小さくして、軸孔における
油圧の低下を抑えられる。

【０１０１】請求項３記載のエンジンの弁作動装置は、
請求項１または２に記載の発明において、空気抜き穴を
ロッカアームのロッカシャフトに対する軸受部に面して
形成したため、軸孔の長さを最小限にすることが可能と
なり、軸孔内に空気が充満した状態でエンジンが始動さ
れた場合、軸孔に潤滑油が充填されるのにかかる時間を
短縮することができる。

【０１０２】請求項４記載のエンジンの弁作動装置は、
請求項１から３のいずれか一つに記載の発明において、
空気抜き穴をエンジン本体のロッカシャフトに対する軸
受部に面して形成し、ロッカシャフトの位置決め部材を
空気抜き穴に挿入したため、空気抜き穴は、位置決め部
材との間に大きな容積が画成され、潤滑油に含まれる空
気分は空気抜き穴に速やかに集められ、空気抜き穴から
軸受隙間を通って排出されることが促進され、カムの切
り換え応答性が悪化することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すロッカシャフト等の断面
図。

【図２】同じく空気抜き穴等の断面図。

【図３】同じく切り換え弁の断面図。

【図４】同じくシリンダヘッドの正面図。

【図５】同じく図４のＦ−Ｆ線に沿うシリンダヘッドの
断面図。

【図６】同じく潤滑油の流れを示す系統図。

【図７】同じく動弁系の側面図。

【図８】同じく動弁系の平面図。

【図９】同じくメインロッカアームの斜視図。

【図１０】同じく図８のＡ−Ａ線に沿う動弁系の断面
図。

【図１１】同じく動弁系の断面図。

【図１２】同じく動弁系の断面図。

【図１３】同じくロッカシャフトの断面図。

【図１４】同じくロッカシャフトの断面図。

【図１５】同じく空気抜き穴等の断面図。

【図１６】他の実施例を示すロッカシャフト等の断面
図。

【図１７】同じく空気抜き穴等の断面図。

【図１８】従来例を示す油圧回路図。

【符号の説明】

１ メインロッカアーム ３ ロッカシャフト ３０ 油圧ピストン ３７ 油圧室 ３８ 油圧通路 ３９ 軸受部 ４７ シリンダヘッド ５２ ボス部 ５４ 軸孔 ５６ 軸受部 ５７ 軸受隙間 ５８ 空気抜き穴 ５９ 空気抜き穴 ９４ 軸孔 ９８ 空気抜き穴 ９９ 空気抜き穴

フロントページの続き (72)発明者 中村 信 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 盛田 正二 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社 ユニシアジェックス内 (56)参考文献 特開 平２−308911（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−150412（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−90906（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−103507（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−175614（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−124505（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−81714（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−50562（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 1/18 F01L 13/00 F01M 1/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロフィールの異なる複数のカムを備え、 ロッカシャフトを介して揺動可能に支持され、カムに追
   従して揺動することにより弁を開閉駆動するロッカアー
   ムを備え、 ロッカアームが追従するカムを作動油圧に応動して切り
   換えるカム切り換え機構を備える内燃機関の弁作動装置
   において、前記 ロッカシャフトの内部にカム切り換え機構に作動油
   圧を導く軸孔を形成し、前記 ロッカシャフトと前記ロッカシャフトを嵌合させる
   軸受部の間に軸受隙間を形成し、 一端が前記軸孔の天井壁部に開口し、他端が前記軸受隙
   間に連通する空気抜き穴を形成し、 前記軸孔は一端に油圧源に連通する開口端を有し、他端
   に閉塞端を有し、 この両方の端部に空気抜け穴をそれぞれ形成した ことを
   特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 【請求項２】前記軸孔の開口端側に形成される前記空気
   抜き穴の開口面積を、前記軸孔の閉塞端側に形成される
   前記空気抜きの開口面積より小さく設定したことを特徴
   とする請求項１記載のエンジンの弁作動装置。
3. 【請求項３】前記空気抜き穴を前記ロッカアームの前記
   ロッカシャフトに対する軸受部に面して形成したことを
   特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの弁作動
   装置。
4. 【請求項４】前記空気抜き穴を前記エンジン本体の前記
   ロッカシャフトに対する軸受部に面して形成し、ロッカ
   シャフトの位置決め部材を前記空気抜き穴に挿入したこ
   とを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の
   エンジンの弁作動装置。