JP3783597B2 - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの動弁装置に関し、特に、タペットを介して弁を直接カムで駆動するダイレクトタイプの動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンの吸気弁及び排気弁をタペットを介して直接カムで駆動するダイレクトタイプの動弁装置において、タペットに油圧作動式のリフト可変機構を設け、高速運転時と低速運転時で弁の作動リフト特性を大リフト状態と小リフト状態、あるいはリフト状態と非リフト状態とに変更可能としたものが従来から知られている。そして、そのリフト可変機構の油圧室に油圧を供給するための構成として、シリンダヘッドに設けたタペットガイドホールの内面とタペット外面のどちらか一方の油路開口部をタペット摺動方向の長溝とし、他方の油路開口部を丸穴とすることでシリンダヘッド側の油路とタペット側の油路とを常時連通させるようにしたものがあり、また、そのように長溝によって連通させるのではオイル漏れによる油圧の低下を防止することが難しいということで、シリンダヘッド側の油路開口部とタペット側の油路開口部を共に丸穴とし、タペットがカムのベースサークル部と当接した時だけ連通させることにより、油圧室に可変機構作動のための油圧を供給するようにしたものがある。
【０００３】
また、特開平１０−１２１９２９号公報には、エンジンの吸排気弁を閉じたままとする、リフト可変機構の一種である弁停止機構をタペットに設けたものにおいて、油圧制御弁をバイパスする通路によって油圧室の油圧を保持しておくことが開示されている。さらに、特開平９−２６４１１３号公報には、やはり弁停止機構を備えたタペットで、非作動時においても油圧制御弁の制御によって油圧室に所定の油圧を保持しておくことが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように油圧制御弁によりオイルギャラリを介してタペットの油圧室に可変機構作動のための油圧を供給するよう動弁装置を構成する場合、リフト可変機構の作動から不作動への切り換え時、オイルギャラリ内の油圧を抜くため、また、シリンダヘッド側油路とタペット側油路との間隙や、その他の隙間からオイルがリークするため、オイルギャラリ内の油圧が低下していることにより、リフト可変機構の不作動から作動への切り換え時に油圧の立ち上がりが遅れ、応答性に問題が生ずる。そこで、可変機構不作動時に油圧室の油圧をリフト可変機構を作動させない程度にある程度高めておくことによって切り換え時の応答性を改善することが考えられる。そして、そのようにタペットに設けたリフト可変機構の油圧室の油圧を可変機構不作動時にある程度高い所定油圧に保持するについては、如何にして簡単な構成で可変機構不作動の油圧保持を実現するかが課題である。上記特開平１０−１２１９２９号公報にはバイパス通路を設けることが記載されているが、具体的にどのように構成するかが不明であり、また、特開平９−２６４１１３号公報に開示された油圧保持の手段では、油圧の精密が制御が必要となり制御が複雑となることが避けられない。
【０００５】
本発明は、油圧作動式のリフト可変機構を備えたタペットを有するエンジンの動弁装置において、簡単な構成により可変機構不作動時の油圧を確保し、作動切り換え時の応答性を高めることができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、油圧源からのオイルを油圧制御弁を介してシリンダヘッド側のオイルギャラリに導き、オイルギャラリから各タペットのリフト可変機構に供給する通路とは別に、カムジャーナル潤滑用油路とオイルギャラリとを絞り部を有する連通路を介して連通させることにより、油圧制御弁をバイパスしてリフト可変機構に所定油圧のオイルを供給するよう構成したエンジンの動弁装置により上記課題を解決したものである。
【０００７】
すなわち、請求項１に係るエンジンの動弁装置は、カムに当接してシリンダヘッド側部材のタペットガイドホール内を弁開閉方向に摺動し弁をリフトさせるタペットに、油圧によって弁の作動リフト特性を選択的に変更可能なリフト可変機構を設け、シリンダヘッド側部材に、カム軸方向に延びるオイルギャラリと、オイルギャラリからの油圧をリフト可変機構へ供給する作動油供給通路を形成するとともに、シリンダヘッド側部材のカム軸方向一端部に油圧制御弁を配設し、油圧源からの油圧を油圧制御弁を介して前記オイルギャラリに導き、前記作動油供給通路を介してタペットのリフト可変機構に供給するエンジンの動弁装置において、シリンダヘッド側部材のカム軸方向一端頂部にカムジャーナル部を 形成し、オイルギャラリをカムジャーナル部下方に近接した配置とし、少なくとも一部が前記オイルギャラリに近接し油圧源からの油圧をカムジャーナル部に供給するカムジャーナル潤滑用油路を画成するようシリンダヘッド側部材のカム軸方向一端頂部のカムジャーナル部とカムキャップとの合わせ面に溝を形成し、シリンダヘッド側部材のカム軸方向一端部に、カムジャーナル潤滑用油路に油圧源から所定油圧のオイルを潤滑油として供給する潤滑用流入油路を形成するとともに、油圧源からの油圧を油圧制御弁へ導入する作動油流入油路と、油圧制御弁からの油圧をオイルギャラリへ導出する作動油流出油路を形成し、オイルギャラリに所定の油圧を供給するよう前記カムジャーナル潤滑用油路と油圧制御弁よりもタペット側のオイルギャラリとを連通路を介して連通させ、該連通路をオイルギャラリの前記カムジャーナル部と近接する部分に連結するよう、該カムジャーナル部の合わせ面に開口するように穿設された加工孔によりシリンダヘッド側部材に直線状に形成し、この連通路のオイルギャラリとの連通部に、オイルギャラリ内の油圧をリフト可変機構が作動しない所定油圧に保持するよう流量を制限する絞り部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
この場合、リフト可変機構不作動時にはカムジャーナル潤滑用油路から連通路を介してオイルギャラリにオイルが供給され、その供給されるオイルの流量が絞り部で制限されることにより、オイルギャラリ内の油圧がロック手段が作動しない所定油圧に保持される。そして、リフト可変機構作動時には、油圧源からの油圧が油圧制御弁を介してオイルギャラリに導かれ、オイルギャラリから作動油供給通路を介し各タペットに供給され、リフト可変機構が作動する。
【０００９】
こうして可変機構不作動時に所定油圧に保持されることにより、リフト可変機構が不作動から作動へ切り換わる時の応答性が向上する。しかも、可変機構不作動時の油圧の確保を、カムジャーナル潤滑用油路とオイルギャラリとを絞り部を有する連通路により連通させるだけの簡単な構成で実現できる。
【００１０】
また、この場合、油圧源からの油圧はシリンダヘッド側部材のカム軸方向一端部において作動油流入油路を経て油圧制御弁へ導かれ、油圧制御弁から作動油流出油路を経てオイルギャラリへ導かれる。また、油圧源から潤滑用流入油路を経て所定油圧のオイルが潤滑油としてカムジャーナル潤滑用油路に供給される。そして、リフト可変機構不作動時にはカムジャーナル潤滑用油路から連通路を介してオイルギャラリにオイルが供給される。この連通路は単純なキリ加工等で形成できる。
【００１１】
また、この場合、キリ加工等による連通路の形成が容易であるとともに、絞り部の加工が容易で、可変機構不作動時にオイルギャラリ内に確保する油圧の設定が容易である。
【００１２】
請求項２に係るエンジンの動弁装置は、上記請求項１の動弁装置において、オイルギャラリ内のオイルを排出する作動油排出路を有し、シリンダヘッド側部材に配設した油圧制御弁がオイルギャラリと作動油排出路とを断接する構成で、作動油排出路にオイルギャラリ内の油圧の低下を抑制する絞り部を形成したものである。
【００１３】
この場合、リフト可変機構の作動から不作動への切り換え時に油圧制御弁を介してオイルギャラリと作動油排出路とを連通させることにより、オイルギャラリ内の油圧を速やかに下げることができ、しかも、その油圧の低下を絞り部により抑制することによって、可変機構不作動時の油圧を所定油圧に確実に保持するようにできる。
【００１４】
請求項３に係るエンジンの動弁装置は、上記請求項２の動弁装置において、シリンダヘッド側部材は、燃焼室の一部を画成するとともに動弁室外郭を構成するシリンダヘッド本体の上面に取り付けたカムキャリアで、カムシャフトを支持するようカムキャップが取り付けられ、作動油排出路がカムキャリアに形成されて動弁室に開口する構成とされたものである。
【００１５】
この場合、作動油排出路はシリンダヘッド本体とは別体のカムキャリアに設けるため、形成が容易である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の一例のエンジンにおけるシリンダヘッド部分の断面構造を示している。この例は、ＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカム）の直列４気筒エンジンに係るもので、当該エンジンは、直列４気筒のシリンダボアを設けたシリンダブロック１を有し、該シリンダブロック１の上部に、各気筒の燃焼室頂部を画成するとともにヘッド上部の動弁室の外郭を構成するシリンダヘッド２が連結され、シリンダヘッド２の上部にカム室外郭を構成するシリンダヘッドカバー３が取り付けられる。
【００１８】
また、このエンジンは、１気筒当たり二つの吸気ポートと二つの排気ポートが設けられ、二つの吸気弁と二つの排気弁を備えた４弁タイプのエンジンで、吸気弁及び排気弁をそれぞれタペットを介して直接カムで駆動するダイレクトタイプの動弁装置を備えている。そして、その動弁装置は、エンジンの高速運転時と低速運転時とで弁リフトを変更可能なリフト可変手段を備えている。
【００１９】
シリンダヘッド２は、燃焼室の一部を画成するとともに動弁室外郭を構成するシリンダヘッド本体４と、カムキャップ５、６と協働して吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８を支持するカムジャーナル部９、１０を備えたカムキャリア１１との分割構造で、カムキャリア１１は、後述のタペット５０を摺動自在に支持するタペットガイドホール２５、２６を備え、シリンダヘッド本体４の上面に着脱自在に取り付けられる。シリンダヘッド本体４には、その側壁部１２にシール状態で当接するようシリンダヘッドカバー３が取り付けられ、シリンダヘッド本体４とシリンダヘッドカバー３とで動弁室１３が画成される。そして、その動弁室１３にカムキャリア１１が内蔵される。
【００２０】
シリンダヘッド本体４には、各気筒の燃焼室頂部に臨んで所定配置で吸気ポート及び排気ポート、プラグホール等（いずれも図示せず）が形成され、吸気ポートには吸気弁が配設され、排気ポートを開閉する排気弁が配設される。そして、プラグホールに点火プラグが螺合装着される。また、シリンダヘッド本体４の吸気側及び排気側の各側端面には、吸気マニホールド及び排気マニホールド（いずれも図示せず）が連結される。
【００２１】
カムキャリア１１は、図１及び図２に示すように、シリンダヘッド本体４の各気筒毎のプラグホールに対応する配置の点火プラグ取付ホール部２１と、気筒列幅方向中央に位置し各気筒の点火プラグ取付ホール部２１を連結して気筒列方向に延びる中央ウェブ２２と、中央ウェブ２２の幅方向両側に間隔をおいて配置され気筒列方向に延びる側壁部２３、２４を備え、中央ウェブ２２と両側壁部２３、２４の間には、吸気側及び排気側のカムジャーナル部９、１０と、吸気側及び排気側のタペットガイドホール２５、２６を構成するタペットガイド部２７、２８が配置され、それらカムジャーナル部９、１０及びタペットガイド部２７、２８が中央ウェブ２２と側壁部２３、２４にそれぞれリブ２９、３０により連結されたフレーム構造の部材である。最前方の点火プラグ取付ホール部２１は、後述の油圧制御弁取付ホール部と一体に２円連接形状に形成されている。
【００２２】
吸気カムシャフト７と排気カムシャフト８は、相互に平行に気筒列方向に配置され、カムキャリヤ１１のカムジャーナル部９、１０においてカムキャップ５、６により支持される。そして、吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８は、シリンダヘッド２の上部を構成するカムキャリヤ１１の前端（図２において右端）から夫々突出し、その突出した吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８の前端部にはカムプーリが夫々固着される。それらカムプーリとシリンダブロック１の前端から突出するクランクシャフトの前端部に固着されたクランクブーリにはタイミングベルトが巻つけられ、それによりクランクシャフトの回転が伝達され、クランクシャフトの１／２の角速度で吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８が駆動される。
【００２３】
カムキャリヤ１１の各カムジャーナル部９、１０は、吸気側及び排気側にそれぞれ５箇所設けられている。それらカムジャーナル部９、１０は、基本的に同形状で、カム軸方向に一定間隔で配置されたものである。但し、最前方のカムジャーナル部９、１０だけは、他と形状が異なり、且つ、カムプーリ側に寄った配置で、隣接するカムジャーナル部９、１０との間隔が広くなっている。
【００２４】
タペットガイドホール２５、２６は円筒状で、傾斜した配置とされ、その中に、後述のタペットがカムに従動して吸気弁及び排気弁を往復作動させるよう摺動自在に収容される。
【００２５】
カムキャップ５、６は、図３に示すように、ボルト３１〜３４によりカムキャリヤ１１の各カムジャーナル部９、１０に固定される。但し、吸気側のカムキャップ５のうちの最前方のカムキャップ５を除く４個は、カムキャップ５をカムキャリヤ１１のカムジャーナル部９に固定する一対のボルト３１、３２のうち、中央ウェブ２２側のボルト３２がカムキャリヤ１１を貫通してシリンダヘッド本体４にねじ込まれ、カムキャリア１１と共締めで固定される。また、排気側のカムキャップ６のうちの最前方のカムキャップ６を除く４個は、カムキャップ６をカムキャリヤ１１のカムジャーナル部１０に固定する一対のボルト３３、３４のうち、側壁部２４側のボルト３４がカムキャリヤ１１を貫通してシリンダヘッド本体４にねじ込まれ、カムキャリア１１と共締めで固定される。
【００２６】
カムキャリヤ１１は、カムキャップ５、６とカムキャリヤ１１を共締めする上記ボルト３２、３４の他、図２〜４に示す最前方のカムジャーナル部９の後方に隣接する左右側方の２箇所と、後端部の側方片側１箇所のボルト穴４１、４２、４３を貫通するボルト（図示せず）によりシリンダヘッド本体４に固定される。
【００２７】
また、カムキャリア１１の側壁部２３、２４のうち、排気側のカムキャップ６とカムキャリヤ１１を共締めするボルト３４が貫通する部分に近い排気側の側壁部２４には、剛性を高めるため、図５に示すように、カムジャーナル部１０と側壁部２４とをコーナ部において連結するコーナリブ４５が設けられている。一方、吸気側のカムキャップ５とカムキャリヤ１１を共締めするボルト３２は、元々剛性の大きい中央ウェブ２２を貫通する。そのため、カムキャリヤ１１はその部分で剛性が大きい。そのため、図６に示すように、カムキャリヤ１１の吸気側の側壁部は、図６に示すように、コーナリブのない平坦な形状とされている。
【００２８】
シリンダヘッド本体４は、図１に示すように左右一対で気筒列方向に間隔をおいて配置されたヘッドボルト穴４４を貫通するヘッドボルト（図示せず）によってシリンダブロッグ１に固定される。
【００２９】
タペット５０は、図７〜９に示すとおり、全体として円筒状で、カム摺接方向に長い略矩形平面状のセンタカム当接面を構成するセンタタペット５１と、該センタタペット５１のカム当接面の両側方に配置され、センタタベット５１のセンタカム当接面と合わせて略円形平面状となる形状のサイドカム当接面を構成するサイドタペット５２とに分割され、センタタペット５１とサイドタペット５２とがタペット摺動方向に相対移動可能で、且つ、後述のロック機構により相互に結合及び離脱可能に構成されている。
【００３０】
サイドタペット５２は、サイドカム当接面を有する左右一対の筒状部５２ａ、５２ｂが、弁のステムエンドとの当接部を構成する下部連結部５２ｃにより一体に連結された構造で、その下部連結部５２ｃの上にタペットスプリング５３が設置され、その上から左右筒状部５２ａ、５２ｂの間にセンタタペット５１が組み込まれる。タペット５０は、下部連結部５２ｃの下面が図示しないシムを介して吸気弁及び排気弁のステムエンドと当接する。
【００３１】
センタタペット５１は、上記略矩形平面状のセンタカム当接面のカム摺接方向に沿う両長辺側の縁部から垂直下方に延びるカム摺接方向及びタペット摺動方向に平行でタペット軸心に対し対称な一対の側方端面５４ａ、５４ｂを有し、また、両短辺側の縁部から垂直下方に延びるタペット摺動方向に平行でタペット軸心に対し対称な断面円弧状の一対の外方周面５５ａ、５５ｂを有する。
【００３２】
そして、センタタペット５１には、カム軸方向に平行でタペット軸心に対し同心状に片方の側方端面から他方の側方端面に貫通する貫通孔５６が形成されている。
【００３３】
また、センタタペット５１には、両外方周面５５ａ、５５ｂの部分の円周方向両縁部に、外側が外方周面５５ａ、５５ｂから連続して円弧状にサイドタペット５２側に張り出し、内側が側方端面５４ａ、５４ｂから略直角にカム軸方向に張り出す形で、タペット軸方向の略全長に亘ってサイドタペット５２との摺接面を構成する張出部５７ａ〜５７ｄが形成されている。
【００３４】
サイドタペット５２は、上記左右一対の筒状部５２ａ、５２ｂのサイドカム当接面のカム摺接方向に沿って対向する内側の縁部から垂直下方に延びるカム摺接方向及びタペット摺動方向に平行でタペット軸心に対し対称な対向する内方端面５８ａ、５８ｂを有するとともに、各内方端面５８ａ、５８ｂのカム摺接方向の両端にセンタタペット５１の側方端面５４ａ、５４ｂと所定の間隔をもって非摺接状態で対峙する突出部５９ａ〜５９ｄを有し、また、サイドカム当接面のカム軸方向外端側の縁部から垂直下方に延びるタペット摺動方向に平行でタペット軸心に対し対称な断面円弧状の外側周面６０ａ、６０ｂを有する。
【００３５】
そして、サイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂには、カム軸方向に平行でタペット軸心と同心状に各内方端面５８ａ、５８ｂから外側周面６０ａ、６０ｂに貫通する貫通孔６１ａ、６１ｂが、センタタペット５１のセンタカム摺接面とサイドタペット５２のサイドカム摺接面が面一となる時にセンタタペット５１の上記貫通孔５６と一直線に段差なく連通するよう形成されている。
【００３６】
また、サイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂにおける内方端面５８ａ、５８ｂのカム摺接方向の端部には、センタタペット５１のカム摺接方向の縁部に形成された上記張出部５７ａ〜５７ｄの摺接面に摺接する摺接部６２ａ〜６２ｄがタペット軸方向の略全長に亘ってリブ状に形成されている。
【００３７】
センタタペット５１とサイドタペット５２とは、センタタペット５１の側方端面５４ａ、５４ｂと、サイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂの内方端面５８ａ、５８ｂの両端に位置する突出部５９ａ〜５９ｄとが所定の間隔をもって非摺接状態で対峙し、また、センタタペット５１の張出部５７ａ〜５７ｄと、サイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂの摺接部６２ａ〜６２ｄとが摺接自在である。
【００３８】
吸気カムシャフト７及び排気カムシャフト８は、各タペット５０に対して、図８に示すように、それぞれ低リフト量の同一カムプロフィールを有する２枚のサイドカム７０ａ、７０ｂ（低速用カム）と、それら２枚のサイドカム７０ａ、７０ｂの間にあって、高リフト量のカムプロフィールを有する高速用の１枚のセンタカム７０ｃ（高速用カム）とを備えている。
【００３９】
センタタペット５１とサイドタペット５２は、センタタペット５１のセンタカム摺接面がセンタカム７０ｃのベースサークル部に当接し、サイドタペット５２のサイドカム摺接面がサイドカム７０ａ、７０ｂのベースサークル部に当接している状態で、センタタペット５１のセンタカム摺接面とサイドタペット５２のサイドカム摺接面とが略面一となり、その状態で、センタタペット５１の貫通孔５６とサイドタペット５２の貫通孔６１ａ，６１ｂが一直線に連通する。
【００４０】
なお、サイドタペット５２は外側周面６０ａ、６０ｂがタペットガイドホール２５、２６の内周面とカム軸方向に略当接する。そして、サイドタペット５２の突出部５９ａ〜５９ｄとセンタタペット５１との間には、所定の間隙が保持され、この間隙により、タペットガイドホール２５、２６の内側でタペット５０のサイドタペット５２とセンタタペット５１の加工誤差が許容される。
【００４１】
タペット５０の、センタタペット５１の貫通孔５６（貫通孔部分）とサイドタペット５２の貫通孔６１ａ、６１ｂ（貫通孔部分）は、上述のようにセンタタペット５１のセンタカム摺接面がセンタカム７０ｃのベースサークル部に当接し、サイドタペット５２のサイドカム摺接面がサイドカム７０ａ、７０ｂのベースサークル部に当接した状態で、カム軸方向に一直線に連通し、一連の貫通孔を構成する。そして、この貫通孔には、サイドタペット５２の一方の筒状部５２ｂを貫通する貫通孔部分（貫通孔６１ｂ）に、油圧によりセンタタペット５１を貫通する貫通孔部分（貫通孔５６）に突出可能なよう油圧プランジャ７１が内蔵され、センタタペット５１を貫通する貫通孔部分（貫通孔５６）に、油圧プランジャ７１を介して油圧によりサイドタペット５２の他方の筒状部５２ａを貫通する貫通孔部分（貫通孔６１ａ）に突出可能なようロックピン７２が内蔵され、また、ロックピン７２をセンタタペット５１とサイドタペット５２とが相互に離脱しタペット摺動方向に相対移動可能となる位置へ付勢するよう押圧スプリング７３が内蔵されている。
【００４２】
これら貫通孔５６、６１ａ、６１ｂと、油圧プランジャ７１、ロックピン７２及び押圧スプリング７３等により、センタタペット５１とサイドタペット５２とを相互に結合及び離脱可能とするロック手段が構成される。
【００４３】
センタタペット５１側の貫通孔部分（貫通孔５６）には、サイドタペット５２との分割部分の両端部に、センタタペット５１の側方端面５４ａ、５４ｂと面一となるようブッシュ７４、７５がそれぞれ挿入固定される。そのうち、油圧プランジャ７１側の端部に固定されるブッシュ７５は、ロックピン７２外周の鍔部７６に当接してロックピン７２の油圧プランジャ７１側への移動を規制する。また、もう一方の端部に固定されるブッシュ７４は、ロックピン７２外周の上記鍔部７６との間に押圧スプリング７３を圧縮状態で保持する。
【００４４】
さらに、サイドタペット５２側の貫通孔部分（貫通孔６１ａ、６１ｂ）には、ブッシュ７７、７８が各々挿入固定される。そのうち、油圧プランジャ７１を内蔵する方の筒状部５２ｂの貫通孔部分（貫通孔６１ｂ）に挿入固定されたブッシュ７８は、タペット外周側が端壁７８ａで塞がれ、内方側に油圧プランジャ７１を摺動嵌合させる嵌合孔７８ｂを有する。
【００４５】
また、他方の筒状部５２ａの貫通孔部分（貫通孔６１ａ）に挿入固定されるブッシュ７７は、軸方向中央部にロックピン７２の移動を規制するストッパ部としての隔壁７７ａを有し、該隔壁７７ａを挟んで内方側にロックピン７２の端部を嵌合させる嵌合孔７７ｂを有し、タペット外周側には、後述の回止部材を嵌合させる嵌合孔７７ｃを有し、隔壁７７ａには、両嵌合孔７７ｂ、７７ｃを連通する貫通孔７７ｄを有する。
【００４６】
そして、これらサイドタペット５２側のブッシュ７７、７８は、センタタペット５１側の端部を貫通孔部分（貫通孔６１ａ、６１ｂ）より所定寸法突出させ、センタタペット５１の貫通孔部分（貫通孔５６）に挿入固定したブッシュ７４、７５の端面にそれぞれ所定間隔をおいて対峙させている。
【００４７】
こうした構成のロック手段において、油圧プランジャ７１は、油圧が印加されるとロックピン７２側に移動して端部がセンタタペット５１側の貫通孔部分（貫通孔５６）に入り込むとともに、ロックピン７２を押圧スプリング７３に抗して移動させ、ロックピン７２の端部をサイドタペット５２の貫通孔部分（貫通孔６１ａ）を入り込ませる。この時、油圧プランジャ７１がセンタタペット５１とサイドタペット５２の一方の筒状部５２ｂとの分割部分に跨がるとともに、ロックピン７２がセンタタペット５１とサイドタペット５２の他方の筒状部５２ａとの分割部分に跨がり、それらが協動してセンタタペット５１とサイドタペット５２とを結合し、ロック状態となる。また、油圧が解放されると、押圧スプリング７３がロックピン７２を油圧プランジャ７１側に移動させ、油圧プランジャ７１が元の位置に復帰して、ロックピン７２の両端面がセンタタペット５１の貫通孔５６内でセンタタペット５１とサイドタペット５２との分割部分と面一になって、センタタペット５１がサイドタペット５２から離脱し、アンロック状態（ロック解除）となる。
【００４８】
このように、ロック手段は油圧によりロック状態とアンロック状態とに切り換え可能で、ロック状態においてはサイドタペット５２とセンタタペット５１とが結合し、サイドタペット５２とセンタカム７０ｃにより駆動されるセンタタペット５１とが協働して吸気弁及び排気弁を高速態様でリフトさせ、アンロック状態においてはセンタタペット５１がサイドタペット５２から離脱して、相対的に摺動し、サイドカム７０ａ，７０ｂにより駆動されて吸気弁及び排気弁を低速態様でリフトさせる。
【００４９】
タペット５０には、サイドタペット５２の油圧プランジャ７１を内蔵する方の貫通孔６１ｂを有する筒状部５２ａに、上記ロック機構に作動油圧を供給するよう３本の加工孔からなる油路８１、８２、８３が設けられている。第１油路８１は、サイドタペット５２の反カム側から穿設加工された加工孔により構成され、カム軸方向中心面からオフセットした位置においてタペット摺動方向に延びる。また、第２油路８２は、サイドタペット５２の外周面から第１油路８１に向け垂直に穿設加工された加工孔により構成され、第１油路８１をカムキャリア１１に設けた後述の作動油供給通路９３、９４と連通可能とする。また、第３油路８３は、サイドタペット５２の貫通孔６１ｂのタペット外周側開口部から第１油路８１を構成する加工孔のカム側端部に向けて穿設加工された加工孔により構成され、油圧プランジャ７１背部の作動油圧室となる貫通孔６１ｂのタペット外周側端部を第１油路８１に連通させる。
【００５０】
サイドタペット５２の一方の筒状部５２ｂ油圧プランジャ７１を内蔵する貫通孔６１ｂに挿入固定されるブッシュ７８には、上記第３油路８３を油圧プランジャ７１背部の作動油圧室に連通するよう開口部８４が形成されている。
【００５１】
また、タペット５０には、油圧プランジャ７１を内蔵しない方の筒状部５２ａの貫通孔６１ａに固定されるブッシュ７７のタペット外周側の嵌合孔７７ｃにタペット回止部材としての球状部材８６が、タペット外周から一部はみ出した状態で転動自在に保持される。この球状部材８６は、折曲爪部８７ａを備えたリング状の保持部材８７を外方から貫通孔６１ａの内周に沿って挿し込み、ブッシュ７７の端部外面に設けた縮径部との間に嵌合固定することにより転動自在に保持される。
【００５２】
そして、カムキャリア１１に設けられたタペットガイドホール２５（２６）の内周には、タペット５０側に保持されたタペット回止部材としての球状部材８６を係合させてタペット摺動方向にのみ移動可能とするよう、タペット摺動方向に延びる溝８８が設けられている。球状部材８６はこのタペットガイドホール２５（２６）内周の溝８８と協働してタペット５０の回転を規制する。
【００５３】
また、センタタペット５１のサイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂと対峙する両側方端面５４ａ、５４ｂには、貫通孔５６の下方においてカム軸方向にサイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂの内方端面５８ａ、５８ｂへ向けて突出し、サイドタペット５２の筒状部５２ａ、５２ｂの貫通孔６１ａ、６１ｂから内方へ突出したブッシュ７７、７８の端部に係止される係止部８９ａ、８９ｂが形成されている。これら係止部８９ａ、８９ｂが両側でサイドタペット５２側のブッシュ７７、７８に係止されることにより、センタタペット５１はタペット摺動方向上方への移動が規制される。
【００５４】
カムキャリア１１の中央ウェブ２２には、点火プラグ取付ホール部２１を挟む吸気側及び排気側の両側に、各気筒のタペットガイドホール部２７、２８に近接してシリンダヘッド長手方向（カム軸方向）に延びるオイルギャラリ９１、９２が設けられ、また、これらオイルギャラリ９１、９２からの油圧を各タペット５０のリフト可変機構へ供給するよう、オイルギャラリ９１、９２から分岐してタペットガイドホール２５、２６の内周面に開口する作動油供給通路９３、９４が設けられている。
【００５５】
作動油供給通路９３、９４は、カムキャリア１１の側端面から穿設形成された加工孔により構成され、吸気側及び排気側共にタペットガイドホール２５、２６に対し気筒列方向中心から列方向に所定量オフセットした位置でオイルギャラリ９１、９２に開口し、タペットガイドホール２５、２６の内周面に対しカム軸方向中心面からオフセットした位置に開口する。
【００５６】
そのうち、吸気側の作動油供給通路９３は、オイルギャラリ９１から直角に分岐してタペットガイドホール２５に達するよう形成されたもので、カムキャリア１１の成形後に側壁部２３側からのキリ加工等により、タペットガイドホール２５をホール中心からオフセットして気筒列方向に直交する方向に貫通しオイルギャラリ９１に達するよう形成された加工孔により構成されている。通常、このように加工孔を形成する場合は、反オイルギャラリ側を塞ぐ必要があるが、油圧のリークは一応タペットによってほとんどが防げるとともに、本実施の形態ではカムキャリア構造としているため、例えリークしたとしても動弁室内にリークするだけで問題がない。そのため、加工孔を塞ぐ工程や部品を省くことが可能となるのである。
【００５７】
一方、排気側の作動油供給通路９４は、オイルギャラリ９２から斜めに分岐してタペットガイドホール２６に達するよう形成されたもので、カムキャリア１１の成形後に側壁部２４側からのキリ加工等により、タペットガイドホール２６をホール中心からオフセットして気筒列方向に対し斜めに貫通してオイルギャラリ９２に達し、側壁側のコーナーリブ４５の端縁にかからない内方位置あるいは完全にコーナーリブ４５から外れた位置を通るよう、カムキャリア幅方向に対し斜めに延び、少なくとも一部がタペットガイドホール部２８を中央ウェブ２２及び側壁部２４に連結するリブ３２の部分を貫通して形成された加工孔により構成される。
【００５８】
これら作動油供給通路９３、９４のタペットガイドホール２５、２６の内周面における開口部は、サイドタペット５２のサイドカム摺接面がサイドカム７０ａ、７０ｂのベースサークル部に当接した状態で、サイドタペット２５の一方の筒状部５２ｂに設けられた上記第２油路８２と相互に連通する。
【００５９】
また、カムキャリア１の中央ウェブ２２は、最前方の点火プラグ取付ホール部２１の前方側に、点火プラグ取付ホール部２１と一体となる２円連接形状に形成された油圧制御弁取付ホール部９５を備え、さらにその前方に油圧制御プラグ取付ホール部９６を備え、油圧制御弁取付ホール部９５にタペット５０のロック機構に供給される作動油圧を制御する油圧制御弁９７が配設され、油圧制御プラグ取付ホール部９６に油圧制御プラグ（図示せず）が配設される。
【００６０】
そして、カムキャリア１１の最前端部には、油圧源であるオイルポンプからの油圧を油圧制御弁９７へ導入する作動油流入油路９８と、油圧制御弁９７からの油圧をオイルギャラリ９１、９２へ導出する作動油流出油路９９が形成され、また、オイルギャラリー９１、９２内の油を動弁室１３に排出する絞り部１２０ａを備えた作動油排出路１２０が設けられ、油圧制御弁９７がオイルギャラリー９１、９２と作動油排出路１２０とを断接する構成とされている。
【００６１】
また、図１に示すように、カムキャリア１１の最前端頂部には、中央ウェブ１１のオイルギャラリ９１、９２に近接する部分からカムジャーナル部９、１０にかけて、最前端側のカムジャーナル部９、１０とカムキャップ５、６との合わせ面にカムジャーナル潤滑用油路を画成する溝１０１、１０２が形成される。
【００６２】
そして、カムジャーナル部９、１０には、カムジャーナル潤滑用油路を画成する溝１０１、１０２とオイルギャラリー９１、９２とをカムジャーナル部９、１０と近接する位置において相互に連通させるよう、直線状の連通路１０３、１０４が形成されている。これら連通路１０３、１０４は、カムジャーナル部９、１０のカムキャップ５、６との合わせ面側からキリ加工等で穿設された加工孔により構成される。また、これら連通路１０３、１０４のオイルギャラリ９１、９２との各連通部には、絞り部１０５、１０６が設けられている。
【００６３】
そして、カムキャリア１１には、上記溝１０１、１０２により画成されるカムジャーナル潤滑用油路にオイルポンプ（油圧源）から上記油圧制御プラグ取付ホール部９６に配設される油圧制御プラグを介して所定圧の潤滑油を供給する潤滑用流入油路１０７、１０８が形成されている。これら潤滑用流入油路１０７、１０８は側方からキリ加工等で穿設された加工孔により構成されたものである。加工孔の側端部は加工後に塞がれる。
【００６４】
タペット５０のロック手段の油圧プランジャ７１を作動させるための油圧は、油圧制御弁９７により制御され、タペット５０のロック手段をロック状態とする高速時に油圧供給通路９３、９４を介して作動油圧室に供給される。その際、オイルポンプ（油圧源）からの油圧は作動油流入油路９８を経て油圧制御弁９７に導入され、油圧制御弁９７から作動油流出油路９９を通ってオイルギャラリ９１、９２に導かれ、サイドタペット５２のサイドカム摺接面がサイドカム７０ａ、７０ｂのベースサークル部に当接し、作動油供給通路９３、９４のタペットガイドホール２５、２６の内周面における開口部がサイドタペット２５の第２油路８２と相互に連通した状態で、作動油供給通路９３、９４を経て第２油路８２に導入され、第２油路８２から第１油路８１、第３油路８３を経て貫通孔６１ｂ内に導入され、油圧プランジャ７１背部の作動油圧室に供給される。
【００６５】
また、オイルポンプ（油圧源）からは、潤滑用流入油路１０７、１０８及び連通路１０３、１０４を介して上記溝１０１、１０２により画成されるカムジャーナル潤滑用油路に常時所定油圧のオイルが潤滑油として供給され、その油圧が、連通路１０３、１０４を経てオイルギャラリ９１、９２に供給される。そして、この連通路１０３、１０４を経てオイルギャラリ９１、９２に供給される油圧は絞り部１０５、１０６により流量が制限されることにより制御される。また、その際、オイルギャラリ９１、９２内からは油圧制御弁９７を介し作動油排出路１２０を介して動弁室１３内にオイルが排出されるが、作動油排出路１２０には流量を制限する絞り部１２０ａが形成されていて、それにより、オイルギャラリ９１、９２内の油圧の低下が抑制される。こうして、タペット５０のロック手段をアンロック状態（非作動）とする低速運転時において、オイルギャラリ９１、９２内の油圧がロック機構が作動しない所定油圧に保持される。
【００６６】
なお、上記説明では実施の形態として、シリンダヘッド本体にカムキャリアを組み付けるエンジンついて説明したが、カムキャリアを別体としないシリンダヘッドを有するエンジンに対しても本発明を適用できることは勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、油圧作動式のリフト可変機構を備えたタペットを有するエンジンの動弁装置において、簡単な構成により可変機構不作動時の油圧を確保し、作動切り換え時の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の一例のエンジンにおけるシリンダヘッド部の気筒列方向に直交する縦断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリアの平面図である。
【図３】 本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリアの左側面図である。
【図４】 本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリアの右側面図である。
【図５】 本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリアの正面図である。
【図６】 本発明の実施の形態の一例におけるカムキャリアの背面図である。
【図７】 本発明の実施の形態の一例におけるタペットおよびタペットガイドホール部の横断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態の一例におけるタペットおよびタペットガイドホール部のカム軸方向の縦断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態の一例におけるタペットおよびタペットガイドホール部のカム軸方向に直交する一部縦断面図である。
【符号の説明】
２ シリンダヘッド
３ シリンダヘッドカバー
４ シリンダヘッド本体
５、６ カムキャップ
７ 吸気カムシャフト
８ 排気カムシャフト
９、１０ カムジャーナル部
１１ カムキャリア
１３ 動弁室
２５、２６ タペットガイドホール
５０ タペット
５１ センタタペット
５２ サイドタペット
７０ａ、７０ｂ サイドカム
７０ｃ センタカム
７１ 油圧プランジャ
７２ ロックピン
７３ 押圧スプリング
８１ 第１油路
８２ 第２油路
８３ 第３油路
９１、９２ オイルギャラリ
９３、９４ 作動油供給通路
９７ 油圧制御弁
９８ 作動油流入油路
９９ 作動油流出油路
１０１、１０２ 溝
１０３、１０４ 連通路
１０５、１０６ 絞り部
１０７、１０８ 潤滑用流入油路
１２０ 作動油排出路
１２０ａ 絞り部

Claims (3)

1. カムに当接してシリンダヘッド側部材のタペットガイドホール内を弁開閉方向に摺動し弁をリフトさせるタペットに、油圧によって弁の作動リフト特性を選択的に変更可能なリフト可変機構を設け、
   前記シリンダヘッド側部材に、カム軸方向に延びるオイルギャラリと、該オイルギャラリからの油圧を前記リフト可変機構へ供給する作動油供給通路を形成するとともに、該シリンダヘッド側部材のカム軸方向一端部に油圧制御弁を配設し、
   油圧源からの油圧を前記油圧制御弁を介して前記オイルギャラリに導き、前記作動油供給通路を介して前記タペットのリフト可変機構に供給するエンジンの動弁装置において、
   前記シリンダヘッド側部材のカム軸方向一端頂部にカムジャーナル部を形成し、
   前記オイルギャラリを前記カムジャーナル部下方に近接した配置とし、
   少なくとも一部が前記オイルギャラリに近接し油圧源からの油圧を前記カムジャーナル部に供給するカムジャーナル潤滑用油路を画成するよう前記シリンダヘッド側部材のカム軸方向一端頂部のカムジャーナル部とカムキャップとの合わせ面に溝を形成し、
   前記シリンダヘッド側部材のカム軸方向一端部に、前記カムジャーナル潤滑用油路に油圧源から所定油圧のオイルを潤滑油として供給する潤滑用流入油路を形成するとともに、油圧源からの油圧を前記油圧制御弁へ導入する作動油流入油路と、該油圧制御弁からの油圧を前記オイルギャラリへ導出する作動油流出油路を形成し、
   前記オイルギャラリに所定の油圧を供給するよう前記カムジャーナル潤滑用油路と油圧制御弁よりもタペット側の前記オイルギャラリとを連通路を介して連通させ、
   前記連通路を前記オイルギャラリの前記カムジャーナル部と近接する部分に連結するよう、該カムジャーナル部の前記合わせ面に開口するように穿設された加工孔により前記シリンダヘッド側部材に直線状に形成し、
   該連通路の前記オイルギャラリとの連通部に、前記オイルギャラリ内の油圧を前記リフト可変機構が作動しない所定油圧に保持するよう流量を制限する絞り部を設けたことを特徴とするエンジンの動弁装置。
2. 前記オイルギャラリ内のオイルを排出する作動油排出路を有し、前記シリンダヘッド側部材に配設した油圧制御弁が前記オイルギャラリと前記作動油排出路とを断接する構成で、
   前記作動油排出路にオイルギャラリ内の油圧の低下を抑制する絞り部を形成した請求項１記載のエンジンの動弁装置。
3. 前記シリンダヘッド側部材は、燃焼室の一部を画成するとともに動弁室外郭を構成するシリンダヘッド本体の上面に取り付けたカムキャリアで、カムシャフトを支持するようカムキャップが取り付けられ、
   前記作動油排出路がカムキャリアに形成されて動弁室に開口する構成とされた請求項２記載のエンジンの動弁装置。

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