JP4093120B2

JP4093120B2 - Engine valve gear

Info

Publication number: JP4093120B2
Application number: JP2003161428A
Authority: JP
Inventors: 弘和松浦; 敏朗西本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: JP2004360609A

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するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リフト量（カムノーズ高さ）の異なる複数のカム駒と、これら複数のカム駒に対応して複数に分割されたタペット部とを備え、内燃機関の弁のリフト量が変更可能とされた分割タペット式動弁装置が多数考案されている。このような分割タペット式動弁装置は、その分割されたタペット部が運転状態によってロック状態とアンロック状態に切換えられ、出力、燃費、或いは排気ガス浄化性能等の向上が図られている。
【０００３】
分割タペット式動弁装置の従来技術としては、下記、特許文献１や特許文献２が知られている。
【０００４】
特許文献１では、バルブと共に昇降する内側バルブリフタと、これと相対移動可能な外側バルブリフタと、内側バルブリフタを開弁方向に作動し得る低速用カムと、外側バルブリフタを開弁方向に作動し得る高速用カムと、両バルブリフタを非連結にする非連結状態と、それらを連結する連結状態との間で切換わる連結手段とを備えた分割タペットが開示されている。
【０００５】
そして、上記文献１の分割タペットは、具体的には、内側バルブリフタは逆有底円筒状で、その内側バルブリフタの外周面を取り巻くように外側バルブリフタが設けられているものである。また、内側バルブリフタにはバルブスプリングリテーナとシリンダヘッドとの間に第1スプリングが、外側バルブリフタには、カム駒と摺接するヘッド部の下面とシリンダヘッドとの間に、カム側に外側バルブリフタを付勢する第２スプリングが設けられている。つまり、第1スプリングの外側に略同心の第２スプリングが設けられた、所謂、ダブルスプリングを有した分割タペット構造とされている。
【０００６】
また、本出願人による特許文献２では、カム軸に沿ってセンタータペットと、センタータペットを挟むサイドタペットとがシリンダヘッドのタペットガイドホールに収容された分割タペット式動弁装置が開示されている。
【０００７】
そして同文献２の分割タペットは、エンジンの高速回転時には油圧によってセンタータペットとサイドタペットとがロックされてセンタータペットとセンターカムとの摺接により高リフト量でバルブが開き、低回転時にはセンタータペットとサイドタペットとのロックが解除され、サイドタペットとサイドカムとの摺接により低リフト量でバルブが開くようにされており、センタータペットの下部（カムとの摺接面の下面部）にはロストモーションスプリングが設けられた構造を有している。
【０００８】
このロストモーションスプリングは、センタータペットがフリーとなるアンロック時にカム側に向かってセンタータペットを付勢することにより、カム駒とセンタータペットの摺接面とのクリアランスを抑えて、音の発生を防止する効果を有しているもので、上記文献１においては第２スプリングが同じ効果を有している。
【０００９】
ところで、先に説明したように、リフト量可変動弁装置は、エンジンの出力、燃費、或いは排気ガス浄化性能等の向上を狙いとして、さまざまな使用方法が考えられる。例えば、文献２には記載がないものの、直噴エンジンではポート内に燃料が溜まることがないためリフト量を零とすることがある。
【００１０】
通常、高リフト時のリフト量と低リフト時のリフト量の差が小さい場合は上記文献２のようにタペット間にロストモーションスプリングを設けることができるが、このように、リフト量が略零または零とされるような分割タペットの場合、リフト量が略零の駆動状態であっても高リフトカムもセンタータペットだけは押し下げる動作を行なうため、且つリフト量差が大きいため、ロストモーションスプリングはこのリフト量差を吸収するためにリフト量差以上の十分なスプリング長さが必要になる。そしてこれは、上記文献１に開示されている構造の分割タペットでも、あるいは上記文献２に開示されている構造の分割タペットでも共通の問題であるが、特に、上記文献２のような、センタータペットと、センタータペットを挟むサイドタペットとを有する分割タペットの場合、ロストモーションスプリングはセンタータペットとバルブスプリングリテーナとの間に設けられている関係上、十分なスプリング長が確保し難いという問題がある。
【００１１】
そして、上記問題を解決するためには、上記文献１にあるようにダブルスプリングとすることが考えられるが、タペット内にダブルスプリングを収容するとすればタペット径を大きくする必要がありＤＯＨＣのようにシリンダヘッド内スペースが厳しいエンジンではタペット径を大きくする余裕がなく、例えば、コイル線径を細くすることにより、ストローク量を高めてセンタータペットが高いリフト量でバルブを開閉する動作を行なうようにすることも考えられるが、スプリング弾性力が低下してジャンピング現象が発生することなどの２次的な問題発生となる。
【００１２】
ところで、内燃機関用タペットは、タペットガイドホールに収容されて摺動すると共に、バルブを精密な精度でリフトする部品であるため、真円度と、高さ寸法の精度が高くなければならない。そのため、下記特許文献３には外周面の加工方法に関する開示がなされている。同文献３によれば、円筒形タペットにおけるスカート部内径を部分的に異なる寸法としている。詳細には、頂壁に近いスカート部は、遠いスカート部よりも小さい内径寸法として肉厚を確保すると共に、その肉厚部の内周面を外方に向かってチャックして加工するようにしている。
【００１３】
しかし、分割タペットの場合、上記文献３に記載の加工方法は採用できない。何故ならば、特許文献１のように、内側バルブリフタと外側バルブリフタとを有する分割タペットの場合、内側バルブリフタは内周径が小さくて上記のようなチャック治具を入れることが困難であるし、外側バルブリフタは内側バルブリフタと摺接する面がチャック治具の挿入を妨げる構造となっているからである。また、特許文献２のように、センタータペットとサイドタペットを有する分割タペットでは、センタータペットとサイドタペットは共に完全な円筒形ではなく、言わば部分的に切欠き部が設けられている形状となっているので、剛性が低く、内周面を外方に向かってチャックすると変形してしまい、要求寸法に仕上げることが出来ない。
【００１４】
また、特許文献２のような、センタータペットとサイドタペットを有する分割タペットにおいて、仮に、上記以外の方法で所定寸法に加工できても、ロストモーションスプリングを直接、シリンダヘッドとタペット間に介設してタペットをカム側に付勢するようにした場合、スプリングの付勢力によりスカート部が拡がってタペットガイドホールに当接する面圧が高まり磨耗等が発生し易いので、耐久信頼性が確保できるロストモーションスプリング介設の構造が必要である。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００１−２８９０１９号公報
【特許文献２】
特開２００２−５４４１３号公報
【特許文献３】
特開平８−３０３２１７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上から本発明は、エンジンの高速回転時と低速回転時とでバルブリフト量が切換え可能な分割タペット式動弁装置において、タペットをカム側に付勢するロストモーションスプリングの取付けスペースを確保すると共に、タペット外周面寸法が満足できるように加工可能な構造、更にはタペットガイドホール内周面とタペット外周面の耐久信頼性が確保可能な構造とすることを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に関わる第一の構成は、カムとバルブステム間に位置しシリンダヘッドに形成されたタペットガイドホール内を摺動する逆有底円筒状タペットが、高リフト用カムにより駆動される第１タペットと、高リフトカムよりリフト量の小さい低リフトカムもしくはリフト量が略零の零リフトカムにより駆動されるとともにバルブステムと当接する第２タペットとで構成され、両タペットには互いに摺接する摺接面が備えられ、第１タペットはタペットガイドホールに直接当接してカム方向に往復摺動すると共に、第２タペットは第1タペットを介して前記タペットガイドホール内をカム方向に往復摺動する構成とされ、両タペットを係合離脱させるロック機構が備えられ、バルブの作動リフト特性が変更可能とされたエンジンの動弁装置において、第１タペット内周面にタペット外周面と平行な垂直面を備えた段下げ加工部が形成され、段下げ加工部にはリング状スプリングシートが取付けられ、シリンダヘッドとリング状スプリングシート間に第１タペットをカムに押圧するロストモーションスプリングが介設されているものである。
【００１８】
第一の構成によれば、第１タペット内周面にタペット外周面と平行な垂直面を備えた段下げ加工部が形成されているので、第１タペットの外周のタペットガイドホールとの摺接面積が削減されないため摺動部分の面圧増加による摩耗増を伴うことなく、且つこの内周面の段下げ加工部を加工時のセンタータペット保持部としながらタペット外周面を加工することができる。したがって、特に第２タペットが第１タペットを介してタペットガイドホールを摺動する構造では、タペットガイドホールと第１タペットとの摺接面にカムによるタペット押圧力のスラスト成分全てが集中する構造で、元々面圧が高い構造のため、必要以上に面圧が高くなることを防止できる。
【００１９】
また、第一の構成によれば、段下げ加工部にはリング状スプリングシートが取付けられるので、ロストモーションスプリングは直接、第１タペットのスカート部を押すことは無く、したがって、第１タペットのスカート部が拡がってタペットガイドホール内周面と高面圧で接触することがないので、耐久信頼性が確保できる。
【００２０】
さらに第一の構成によれば、シリンダヘッドとリング状スプリングシート間に第１タペットをカムに押圧するロストモーションスプリングが介設されている構造とされているので、ロストモーションスプリングのストローク量が、第１タペットとバルブスプリングリテーナ間にロストモーションスプリングが介設されている構造よりも大きく設定できる。したがって、バルブリフト量を高リフトから略零リフトにまで大きく設定しても、それに追随することが可能となる。
【００２１】
本発明に関わる第二の構成は、第１タペットはタペット頂面視略矩形字形状で、その両端に垂下する一対のスカート部を備えた側面視略逆Ｕ字形状のセンタータペットとされ、第２タペットはセンタータペットの両側に位置していると共に、下部にて連結された側面視略Ｕ字形状のサイドタペットとされ、連結部でバルブステムと当接しシリンダヘッドとバルブステムエンド間にバルブスプリングが介設される構成とし、段下げ加工部が第１タペットのタペット外周面下方部であるセンタータペットスカート部の最下端に形成され、リング状スプリングシートがセンタータペットスカート部間を架橋する態様で第１タペットに取付けられているものである。
【００２２】
第二の構成によれば、当該タペットは、タペット頂面視略矩形字形状で、且つ側面視略逆Ｕ字形状の第１タペットであるセンタータペットと、側面視略Ｕ字形状の第２タペットであるサイドタペットとが組み合わされ、サイドタペットの上部がセンタータペットを挟むような形状であり、このような分割タペットにおいて、段下げ加工部がセンタータペットのスカート部最下端に形成されているので、ロストモーションスプリングのストローク量が、センタータペットとバルブスプリングリテーナ間にロストモーションスプリングが介設されている構造よりも大きく設定できる。したがって、バルブリフト量を高リフトから略零リフトにまで大きく設定しても、それに追随することが可能となる。
【００２３】
また、上記のような分割タペット構造において、リング状スプリングシートがスカート部間を架橋する態様でセンタータペットに取付られているので、ロストモーションスプリングは、センタータペットにおいて離間しているスカート部を直接押すことは無く、したがって、センタータペットのスカート部が拡がってタペットガイドホール内周面と高面圧で接触するのが防止できるので、耐久信頼性が確保できる。
【００２４】
本発明に関わる第三の構成は、段下げ加工部がタペット外周面加工用基準面とされているものである。
【００２５】
第三の構成によれば、第一の構成で説明したように、段下げ加工部は第１タペットの内周面においてタペット外周面と平行な垂直面を備えているので、タペット外周面と平行な垂直面を基準とすることにより、タペット外周面が同心で高精度に加工できる、結果、第１タペットのセンター出しができる。
【００２６】
本発明に関わる第四の構成は、第２タペットには、低リフトカムもしくは零リフトカムと摺接する頂壁面部からタペットガイドホールに沿う形状の外周面部が垂下して設けられ、外周面部の下端外周にタペット外周面加工用基準面とする第２タペット段下げ加工部が形成されているものである。
【００２７】
第四の構成によれば、第２タペット段下げ加工部は、第２タペットの外周面部の下端外周に形成された部分である。即ち、第２タペット段下げ加工部は、第２タペットの外周面部よりも外径が小さくなっており、タペットガイドホール内周面とのクリアランスが大きく、摺接することはないので、チャック痕が許容できる。したがって、この第２タペット段下げ加工部を外周側から把持して外周面部を加工するようにできる。特に、第二の構成で説明した第２タペットであるサイドタペットの下部は連結部によって連結されているので、外周からの把持によっても容易に変形しないだけの剛性が確保されており、外周部の加工にも支障をきたす事がない。
【００２８】
本発明に関わる第五の構成は、リング状スプリングシートにロストモーションスプリングの径方向外方への移動を規制する垂直面が設けられているものである。
【００２９】
第五の構成によれば、リング状スプリングシートにロストモーションスプリングの径方向外方への移動を規制する垂直面が設けられているので、ロストモーションスプリングがリング状スプリングシートの径方向外方へ移動してしまうことが無くなり、タペットガイドホール内周面にロストモーションスプリングが当って、タペットガイドホール内周面が損傷するのが回避できる。即ち、耐久信頼性が確保できる。
【００３０】
本発明に関わる第六の構成は、ロック機構はリターンスプリングと油圧プランジャを備えた油圧式とされ、両タペットはリターンスプリング力により係合されるものである。
【００３１】
第六の構成によれば、両タペットは、油圧プランジャに油圧が作用していない時はリターンスプリング力によりロック、係合され、油圧プランジャに油圧が作用している時はロックが解除される。つまり、油圧プランジャに油圧が作用しておらず、リターンスプリング力により両タペットが係合されている時は、第１タペットから第２タペットを介して高リフト量でバルブが開閉され、油圧プランジャに油圧が作用してロックが解除されている時は、第１タペットはロストモーションスプリングによってシリンダヘッドを押すだけで、バルブの開閉には作用せず、第２タペットが低リフト、又は略零リフトでバルブを開閉できる。
【００３２】
したがって、この構成であれば低回転時オイルポンプによる油圧が低い状態でロック状態とでき、高回転時は油圧が上昇するため容易にロック解除できるため、低回転時にロックしてリフトさせ、高回転時にアンロックして弁停止する態様での使用が可能となり、その場合、高回転時に第１タペットがフリーとなるが本件の構成によりロストモーションスプリング長を長くできるため第１タペットをカムに対し確実に押圧させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上より本発明は、エンジンの高速回転時と低速回転時とでバルブリフト量が切換え可能な分割タペット式動弁装置において、タペットをカム側に付勢するロストモーションスプリングの取付けスペースを確保すると共に、タペット外周面寸法が満足できるように加工可能な構造、更にはタペットガイドホール内周面とタペット外周面の耐久信頼性が確保可能な構造とすることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９に基づいて説明する。
【００３５】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００３６】
図１は、本発明に係る実施形態として例示する動弁装置を組み込むためのシリンダヘッド１の平面図、図２は、吸気カムと摺接するタペットをシリンダヘッドに組み込んだ状態のタペット頂面視平面図である。
【００３７】
本実施の形態のエンジンは４気筒直列のＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカム）エンジンであって、シリンダヘッド１の上部に、吸気カムシャフト２と排気カムシャフト３が相互に平行に気筒列方向に延びるよう配設され、また、気筒毎に点火プラグと二つの吸気弁および二つの排気弁（いずれも図示せず）が設けられ、また、気筒毎に二つの吸気弁および二つの排気弁に対応して四つのタペットホール４が形成されている。これらタペットホール４には、タペット２４（図２他参照）が摺動自在に配置される。各吸気弁および各排気弁はタペット２４を介して吸気カムシャフト２および排気カムシャフト３によりそれぞれ駆動される。図２に示すように、吸気カムシャフト２および排気カムシャフト３には、各タペット２４に対しカムプロフィルの異なる３枚のカム、即ち、軸方向中央の高リフトカム２６と、前後２枚の低リフトカムもしくは略零リフトカム２５、２７とが形成されている。
【００３８】
吸気カムシャフト２および排気カムシャフト３の気筒列方向前端には図示しないクランク軸の前端のクランク軸スプロケットとチェーンで連結されるカム軸スプロケット６、７が固定されている。そして、それらカム軸スプロケット６，７に、吸気カムシャフト２および排気カムシャフト３のクランク軸（図示せず）との間の位相、すなわち吸気弁および排気弁の開閉タイミング（バルブタイミング）をそれぞれ独立して変更するタイミング可変機構(アクチュエータ)８、９が組み込まれている。つまり、本実施の形態で示す動弁装置は、バルブリフト量とバルブタイミング双方が可変とされるものであるが、本発明の主旨からすると、必ずしもバルブタイミング可変機構を含む必要はない。
【００３９】
そして、シリンダヘッド１の上部には、シリンダヘッド１幅方向の中央部でかつタペットホール４より中央側となる配置で吸気側および排気側のリフト可変用オイルギャラリ１０ａ、１０ｂが気筒列方向に延設され、その左右側方にシリンダヘッド側壁部と一体で気筒列方向にカムジャーナル潤滑用オイルギャラリ１０ｃ、１０ｄが延設されている。
【００４０】
上記４本のオイルギャラリ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、シリンダヘッド１の吸気側および排気側のリフト可変用オイルギャラリ１０ａ、１０ｂを構成する壁部分１１６、１１７（オイルギャラリ構成壁）が吸気側および排気側のタペットホール４を構成する壁部分１１８（タペットホール壁）と点火栓ホール（図示せず）を構成する壁部分１１９（点火栓ホール壁）と吸気側および排気側カジャーナル下方に位置するヘッド横壁（不図示）を連結し、シリンダヘッド側壁部のカムジャーナル潤滑用油路が一体形成された部分がタペットホール４を構成する壁部分１１７、１１８を気筒列方向に連結するよう構成したもので、この構成がシリンダヘッド１の剛性を高めている。
【００４１】
そして、吸気側および排気側のタイミング可変機構８、９を各々独立して制御する吸気側のタイミング可変用油圧制御弁１２１と排気側のタイミング可変用油圧制御弁１２２が、気筒列方向最前部のシリンダヘッド１上面に立設され、それら吸気側および排気側の両タイミング可変用油圧制御弁１２１、１２２の間でかつ吸気カムシャフト２と排気カムシャフト３との間となる配置でリフト可変用油圧制御弁１２３が立設されている。
【００４２】
また、シリンダヘッド１には、気筒列方向に延設された吸気側および排気側の各リフト可変用オイルギャラリ１０ａ、１０ｂから各タペット２４のロック手段へ油圧を供給するよう分岐油路９５が形成されている。これらの分岐油路９５は、カム軸方向と略直交する方向に分岐して各タペットホール４のカム軸方向中心よりカム軸方向にオフセットした位置でタペットホール４内壁に開口している（図２参照）。
【００４３】
さらにまた、図２に示すように、タペットホール４内壁には、タペット２４がタペットホール４内で周方向に回転するのを防止するため、タペット２４の摺動方向に沿う凹部４ａが形成されている。この凹部４ａは、分岐油路９５がタペットホール４内壁に開口している位置とはタペットホール４の軸心に対して反対側に設けられている。
【００４４】
［タペット構造］
次に、図３〜図５に基づいて、本発明に係る実施形態のタペット構造について説明する。なお、以下、吸気弁３９を駆動する吸気弁用のタペット２４を例として説明するが、排気弁４０にも適用できる。
【００４５】
図３は、図１においてシリンダヘッド１にカムシャフト、タペット、バルブスプリング、ロストモーションスプリング、弁他の動弁部品を組み込んだ状態のＸ−Ｘ断面図である（図４におけるＡ−Ａ縦断面図でもある）。図４は、同じく、タペット２４の斜視図である。図５は、タペット２４を構成するセンタータペットとサイドタペットの斜視図、図６は、図３におけるＤ部拡大図であり、センタータペット、スプリングシート、及びロストモーションスプリングの組立て断面を示す。
【００４６】
図３に示すように、タペット２４は、シリンダヘッド１に設けられたタペットガイドホール４に挿入されている。そして、図４に示すように、タペット２４は、カムと当接するタペット頂面視で略矩形字形状のセンタータペット４３と、センタータペット４３を挟むサイドタペット２４Ｓを有している。したがって、図３に示すタペット２４は、センタータペット４３の断面を示している。なお、センタータペット４３、及びサイドタペット２４Ｓは、例えば、共に鋳鋼材である。
【００４７】
図３と図４とで分かるように、センタータペット４３の下端部にはリング状のスプリングシート５が設けられ、センタータペット４３とシリンダヘッド１との間にはスプリングシート５を介してロストモーションスプリング８２Ｌが設けられている。このことから、ロストモーションスプリング８２Ｌは、センタータペット４３を吸気カムシャフト２のセンターカム２６に付勢するようになっている。なお、ロストモーションスプリング８２Ｌの下端部は、シリンダヘッド１に設けられた凹部１２Ｂに収められ、位置ずれが防止されている。
【００４８】
また、図３に示すように、ロストモーションスプリング８２Ｌとバルブステム８１との間には、バルブスプリング８２が設けられている。バルブスプリング８２の下端部は、シリンダヘッド１の凹部１２Ａに収められ、位置ずれが防止されているとともに、バルブスプリング８２の上端部は、バルブスプリングリテーナ９２に当接している。ここで、バルブスプリングリテーナ９２は、バルブステム８１の上部を把持するバルブコッタ９１を介して吸気弁３９を保持しているので、バルブスプリング８２は、吸気弁３９を吸気ポート３４に対して夫々閉成する方向に付勢していることになる。
【００４９】
また、吸気弁３９の上端部にはシム９０が配設されている。そして、シム９０の上端面部は、サイドタペット２４Ｓの下部において、吸気カム２におけるサイドカム２５、２７に夫々当接して摺動する前側サイドタペット４１、後側サイドタペット４２を連結する連結部２４Ｂ（図５参照）の底面と当接している。
【００５０】
したがって、詳細には図７を用いて後で説明するが、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓとがロック機構部Ｌによって係合された状態では、センターカム２６によってセンタータペット４３が押し下げられ、同時にサイドタペット２４Ｓも押し下げられるので吸気弁３９は吸気ポート３４に対して高リフト量での開状態とされる。
【００５１】
そしてまた、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓとがロック機構部Ｌによって離脱、即ちアンロック状態の場合は、センターカム２６によってセンタータペット４３が押し下げられても、ロストモーションスプリング８２Ｌを押すだけで吸気弁３９はセンターカム２６のカムノーズ高さに対応したリフト量で開くのではなく、サイドタペット２４Ｓを介してサイドカム２５、２７のカムノーズ高さに対応したリフト量で吸気弁３９は開くことになる。そして、サイドカム２５、２７が零リフトカムの場合、吸気弁３９は開弁しない。
【００５２】
続いて、図４で示すタペット構造について、図５に基づいて更に詳細な説明を加える。図５（Ａ）はタペット２４のうち、センターカム２６と当接して吸気弁３９を駆動させるセンタータペット４３の斜視図であり、図５（Ｂ）は、サイドカム２５、２７と当接して吸気弁３９を駆動させるサイドタペット２４Ｓの斜視図である。
【００５３】
まず、図５（Ａ）で分かるように、センタータペット４３は、平面視で略矩形字状、且つ、エンジン前後方向視で略逆Ｕ字状の形状とされている。詳細には、センタータペット４３は、センターカム２６に摺接すると共に平面視略矩形字状の頂壁面部４３ａがバルブステム８１の軸心に垂直に、カムの摺動方向に沿って形成されている。また、頂壁面部４３ａから垂下してタペットガイドホール４に対して摺動する２つの外周面部４３ｂ、４３ｂと、頂壁面部４３ａのカム摺動方向に沿った縁部から垂下し、カムの摺動方向に対して対称な対向する２つの側面部４３ｃ、４３ｃが形成されている。そして、これら２つの側面部４３ｃ、４３ｃは、外周面部４３ｂの内周面部４３ｉを連結していると共に、両側面部４３ｃには、タペット軸心を通り、カムシャフト軸と平行なガイド孔４３ｄが貫通して設けられている。ガイド孔４３ｄには、後述するロック機構部Ｌの部材が挿通される。なお、外周面部４３ｂにおける下方部は、通常、スカート部４３ｓと称されており、当該スカート部４３ｓの下端部には、図６で説明する段下げ加工部４３ｅが形成されている。
【００５４】
更に、センタータペット４３における外周面部４３ｂの円周方向両縁部分には、この外周面部４３ｂから連続してサイドタペット２４Ｓ側にオーバーラップするよう延設された突出部４３ｊが形成され、この突出部４３ｊにおけるサイドタペット２４Ｓ側にオーバーラップした部分には、サイドタペット２４Ｓとの分割部分に摺接する突出摺接面４３ｋが形成されている。なお、図５（Ａ）に示すように、センタータペット４３に延設された突出部４３ｊは、タペット軸心方向にその略全長に亘って延設されている。
【００５５】
そして、センタータペット４３のスカート部４３ｓ最下端内面側には、図３のＤ部拡大組立て断面図である図６に示している、段下げ加工部４３ｅが形成されている。
【００５６】
この段下げ加工部４３ｅは、センタータペット４３の下端面から上方に向かって加工除去されて形成されることにより、外周面部４３ｂと平行で、且つ頂壁面部４３ａに対して垂直な内周面部４３ｆと、頂壁面部４３ａ（図５（Ａ）参照）に平行な面部４３ｇとを有し、スプリングシート５が段下げ加工部４３ｅに下方から介装される。したがって、スプリングシート５は、図４に示しているように、センタータペット４３の外周面部４３ｂ下方部であるスカート部４３ｓ、４３ｓを架橋する態様で設けられている。
【００５７】
スプリングシート５は、段下げ加工部４３ｅに介装される介装部５ａと、介装部５ａより下方においてロストモーションスプリング８２Ｌを受入れる下端側壁部５ｂと、ロストモーションスプリング８２Ｌの上端面を受ける受部５ｃとを有している。ロストモーションスプリング８２Ｌは、その上端面が、受部５ｃの下面部５ｆに当接すると共に、下端側壁部５ｂの内周面部（垂直面）５ｇによって径方向外方への移動が規制されている。
【００５８】
また、下端側壁部５ｂの外径は介装部５ａの外径より大きくされていることによって、センタータペット４３における外周面部４３ｂの下端面４３ｈと当接可能な当接面部５ｅが備えられている。したがって、介装されたスプリングシート５の当接面部５ｅは、ロストモーションスプリング８２Ｌがセンタータペット４３を吸気カムシャフト２方向へ付勢する力を支持している。そして、このように、リング状のスプリングシート５が、センタータペット４３において離間した外周面部４３ｂの下端面４３ｈを下方から均等に押すようにされているので、離間したスカート部４３ｓ、４３ｓが外方に向かって拡がるのが防止されている。
【００５９】
一方、サイドタペット２４Ｓは、図５（Ｂ）に示すように、前側サイドタペット４１と、後側サイドタペット４２と、これらを下方部で連結する連結部２４Ｂとを有しており、連結部２４Ｂの上方の前側サイドタペット４１と後側サイドタペット４２との間にはセンタータペット４３が収められるようになっている。
【００６０】
そして、前側サイドタペット４１と後側サイドタペット４２とには夫々、サイドカム２５、２７と摺接する頂壁面部４１ａ、４２ａが形成されているとともに、頂壁面部４１ａ、４２ａからは夫々、センタータペット４３の側面部４３ｃ、４３ｃに対して相対的に摺動する内側摺接面部４１ｃ、４２ｃが設けられ、連結部２４Ｂは、内側摺接面部４１ｃ、４２ｃとを連結している。さらにこれら頂壁面部４１ａ、４２ａからは夫々、タペットガイドホール４に対して摺動する外周面部４１ｂ、４２ｂが設けられている。なお、これら外周面部４１ｂ、４２ｂの下方部は、通常、スカート部と称され、本実施の形態においても、夫々スカート部４１ｓ、４２ｓと呼ぶ。
【００６１】
また、外周面部４１ｂと頂壁面部４１ａ、及び外周面部４２ｂと頂壁面部４２ａとに亘っては、夫々切欠き部４１ｆ、４２ｆが設けられている。切欠き部４１ｆ、４２ｆには、夫々内側摺接面部４１ｃ、４２ｃに平行な切欠き面部４１ｇ、４２ｇが形成されている。
【００６２】
切欠き面部４１ｇ、４２ｇには、夫々、タペット軸心を通るガイド孔４１ｄ、４２ｄが形成されている。これらのガイド孔４１ｄ、４２ｄは同軸加工によって形成され、且つカムシャフト軸と平行に搾孔されている。これらのガイド孔４１ｄ、４２ｄには、後述するロック機構部Ｌの部材が挿通される。
【００６３】
なお、図４に示すように、前側サイドタペット４１と後側サイドタペット４２の高さは、サイドカム２５、２７に当接する頂壁面部４１ａ、４２ａを基準にすると、センタータペット４３の高さより低く、スプリングシート５と干渉しないように設定されている。
【００６４】
以上の説明のように、本実施形態として例示するタペット２４は、各吸気弁３９のステムエンド８１に当接するサイドタペット２４Ｓと、このサイドタペット２４Ｓの前側サイドタペット４１と後側サイドタペット４２との間に配設され、これらサイドタペット４１，４２に対して相対的に摺動可能に設けられたセンタータペット４３とを備えている。
【００６５】
［ロック機構部］
次に、ロック機構部Ｌについて説明する。
図７は、図３におけるＢ−Ｂ縦断面を用いてロック機構部Ｌを示す図である。これに示すように、タペット２４は、サイドタペット２４Ｓとセンタータペット４３とを係合離脱可能にするロック機構部Ｌとを備えている。サイドタペット２４Ｓは、センターカム２６より小さいリフト量のカムプロフィルを有するサイドカム２５、２７に当接して吸気弁３９をリフトさせ、センタータペット４３は、サイドカム２５、２７より大きいリフト量のカムプロフィルを有するセンターカム２６に当接して吸気弁３９をリフトさせるロック動作（係合状態）と、サイドタペット２４Ｓに対して相対的に摺動するアンロック動作（脱離状態）とを有する。
【００６６】
このように、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓがロック動作とアンロック動作を有するのは、シリンダヘッド１内に形成されたオイルギャラリからタペット２４に対して供給されるオイルの圧力によって、タペット２４内に設けられたロック機構部Ｌがロック動作、又はアンロック動作に切換えられることによる。
【００６７】
先に図１に基づいて説明したように、シリンダヘッド１には、気筒列方向に延設された吸気側および排気側の各リフト可変用オイルギャラリ１０ａ、１０ｂから各タペット２４のロック機構部へ油圧を供給するよう分岐油路９５が形成されているとともに、これらの分岐油路９５は、カム軸方向と略直交する方向に分岐して各タペットホール４のカム軸方向中心よりカム軸方向にオフセットした位置でタペットホール４内壁に開口している。
【００６８】
図７に基づいて、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓとを係合離脱するロック機構部Ｌについて説明する。ここで、図７（Ａ）は、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓとが離脱している状態を表し、図７（Ｂ）は、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓとが係合している状態を表している。
【００６９】
これまで説明してきたように、タペット２４は、センターカム２６に当接するセンタータペット４３と、サイドカム２５に当接する前側サイドタペット４１とサイドカム２７に当接する後側サイドタペット４２とを備えるサイドタペット２４Ｓとを有している。そして、センタータペット４３にはガイド孔４３ｄが設けられ、サイドタペット２４においては、前側サイドタペット４１にはガイド孔４１ｄが、後側サイドタペット４２にはガイド孔４２ｄが夫々設けられている。
【００７０】
ロック機構部Ｌは、後側サイドタペット４２のガイド孔４２ｄに圧入されたシール部材１０１と、シール部材１０１に収められた第１ピストン１０２と、センタータペット４３のガイド孔４３ｄの内、後側サイドタペット４２側の開口部に圧入された第１スリーブ１０３と、第１スリーブ１０３の内周面に沿ってガイド孔４３ｄの軸心方向に摺動可能で、且つガイド孔４３ｄの内径に近い外径を有するリターンスプリング支持部１０４を備えるプランジャ１０５と、ガイド孔４３ｄの前側サイドタペット４１側の開口部に圧入された第２スリーブ１０６と、リターンスプリング支持部１０４と第２スリーブ１０６との間に配設されてプランジャ１０５を後側サイドタペット４２側に付勢するリターンスプリング１０７と、前側サイドタペット４１のガイド孔４１ｄに圧入されたブッシュ１０８と、ブッシュ１０８内においてガイド孔４１ｄの軸心方向に摺動可能な第２ピストン１０９と、ブッシュ１０８と第２ピストン１０９との間に配設されて第２ピストン１０９をセンタータペット４３側に付勢するピストンリターンスプリング１１０とを備えている。
【００７１】
シール部材１０１は、後側サイドタペット４２の切欠き面部４２ｇに臨む側が密閉された有底円筒状を成しており、その底部１１１の近傍には、オイル流入路開口１１２が形成されている。このオイル流入路開口１１２は、外周面部４２ｂ内に設けられたオイル供給路４２ｍと繋がっており、タペットガイドホール４に形成された分岐油路９５からオイルが供給されるようになっている。
【００７２】
分岐油路９５から後側サイドタペット４２へのオイルは、第１ピストン１０２を介してプランジャ１０５を作動させるための油圧制御弁１２３（図１参照）により制御油圧が生成されることにより供給される。
【００７３】
即ち、図７（Ａ）では、油圧制御弁により所定の油圧でもって分岐油路９５から後側サイドタペット４２のオイル供給路４２ｍとオイル流入路開口１１２を経て油圧室ＰＲにオイルが供給され、このオイルの油圧は、リターンスプリング１０７とピストンリターンスプリング１１０の付勢力に抗して第１ピストン１０２、プランジャ１０５、及び第２ピストン１０９を前側サイドタペット４１側に押している。
【００７４】
そしてこの時、第２ピストン１０９はブッシュ１０８内に完全に収まっていると共に、第２ピストン１０９のプランジャ１０５に当接している面は、図５（Ｂ）に示している前側サイドタペット４１の内側摺接面部４１ｃと面一状態になっている。
【００７５】
また、プランジャ１０５の長さは、予めセンタータペット４３の頂壁面部４３ａにおけるカムシャフト方向の長さと同じにされているため、その両端面は、図５（Ａ）に示している側面部４３ｃと面一状態になっている。
【００７６】
したがって、第１ピストン１０２のプランジャ１０５と当接する面は、図５（Ｂ）に示している後側サイドタペット４２の内側摺接面部４２ｃと面一状態になっている。
【００７７】
その結果、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓとは、アンロック状態となっており、センターカム２６はセンタータペット４３を吸気弁３９の方向に押すことになるが、センタータペット４３は、図３を用いて説明したように、ロストモーションスプリング８２Ｌをシリンダヘッド１側に押すだけで、吸気弁３９を開く動作には関与しない。
【００７８】
一方、サイドタペット２４Ｓは、図３を用いて説明したように、その連結部２４Ｂが吸気弁３９の上端部に配設されているシム９０に当接しているので、サイドカム２５、２７が、夫々、頂壁面部４１ａ、４２ａに当接摺動して前側サイドタペット４１、後側サイドタペット４２を押し、それに伴って、センタータペット４３とは無関係に、サイドカム２５、２７のリフト量に応じた高さだけ吸気弁３９を開く。
【００７９】
以上から分かるように、吸気弁３９を弁停止または低リフト量で駆動させる際には、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓをアンロック状態となるようにリフト可変用油圧制御弁１２３で油圧を高めている。
【００８０】
なお、本実施例では制御の詳細説明を省いているが、低回転低負荷域では１気筒吸気２弁のうち片方の吸気弁３９を高リフトカムにより駆動させる一方、高回転高負荷域では吸気２弁のうち片方の吸気弁３９を零リフトカムにより弁停止させる使用形態を採用している。そのため、油圧が低い低回転域でもロック機構Ｌをロックできるようにスプリング力でロック機構を係合状態とする構成とし、油圧が高くなる高回転時には油圧でロック機構Ｌをアンロック状態とする構成としており、通常のリフト可変機構とは逆の使用形態としているが、通常のリフト可変機構のように、エンジンが比較的、低速回転で、多くの吸気量が要求されない場合等において弁を低リフトとする使用態様においても実施可能であるし、リフト量が略零のサイドカムを用いると、気筒停止状態の場合にも適用できる等、様々な使用形態が考えられる。
【００８１】
図７（Ｂ）は、これとは逆に、リフト可変用油圧制御弁１２３をＯＦＦ状態として油圧を下げ、リターンスプリング１０７とピストンリターンスプリング１１０の付勢力によって第１ピストン１０２、プランジャ１０５、及び第２ピストン１０９が後側サイドタペット４２側に押している状態となっている。
【００８２】
この場合、第２ピストン１０９は、ピストンリターンスプリング１１０の付勢力によって、図５に示している、前側サイドタペット４１の内側摺接面部４１ｃと、これと相対的に摺動するセンタータペット４３の側面部４３ｃに跨った位置に押し戻される。
【００８３】
プランジャ１０５は、第２ピストン１０９の移動と、リターンスプリング１０７の付勢力によって、図５に示している、タペット４３の側面部４３ｃを超え、後側サイドタペット４２におけるガイド孔４２ｄに圧入されているシール部材１０１に跨った位置にまで押し戻される。
【００８４】
その結果、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓとは、ロック状態となっており、センターカム２６がセンタータペット４３を押すと、サイドタペット２４Ｓもセンタータペット４３を介して吸気弁３９の方向に押されることになる。そして、上でも述べたように、サイドタペット２４Ｓは、その連結部２４Ｂが吸気弁３９の上端部に配設されているシム９０に当接しているので、吸気弁３９はセンタータカム２６のリフト量と同じ長さだけ開く。
【００８５】
そしてこの時、サイドカム２５、２７は、夫々前側サイドタペット４１の頂壁面部４１ａ、後側サイドタペット４２の頂壁面部４２ａと当接しようとしても、高リフト量のセンターカムによってセンタータペット４３と共にサイドタペット２４Ｓも押し下げられているので、当接することが出来ない。
【００８６】
以上から分かるように、吸気弁３９を高リフト量で駆動させる際には、センタータペット４３とサイドタペット２４Ｓをロック状態となるようにリフト可変用油圧制御弁１２３をＯＦＦ状態にして油圧を下げている。
【００８７】
［タペットの加工］
次に、センタータペット４３、及びサイドタペット２４Ｓの加工方法について、夫々、図８、図９を用いて説明する。
【００８８】
図８において、Ｊ１は、センタータペット４３の下端部を保持する治具、Ｊ２は、センタータペット４３の頂壁面部４３ａを保持する治具、Ｔ１は、センタータペット４３の外周面部４３ｂを加工するための刃具で、センタータペット４３を治具Ｊ１と治具Ｊ２と共にタペット軸心を中心に回転させつつ、刃具Ｔ１を外周面部４３ｂに向かって押し当て、頂壁面部４３ａと直角に黒矢印の様に往復動させて加工する。
【００８９】
治具Ｊ１、Ｊ２は夫々、センタータペット４３を挟み込むように矢印方向に押し付けられる。治具Ｊ１は、小径部Ｊ１ａと大径部Ｊ１ｂとから成る一体段付き円柱状である。そして夫々、小径部Ｊ１ａは外周面部Ｊ１ｃ、大径部Ｊ１ｂは外周面部Ｊ１ｅを有し、外周面部Ｊ１ｃから外周面部Ｊ１ｅに至る間はこれらに直角な段部Ｊ１ｄが設けられている。
【００９０】
センタータペット４３の下端部には、図６で説明したように、段下げ加工部４３ｅが予め加工形成されており、この段下げ加工部４３ｅは、外周面部４３ｂと平行な内周面部４３ｆと、頂壁面部４３ａ（図５（Ａ）参照）に平行な面部４３ｇとを有している。ここで、内周面部４３ｆの内径寸法は、治具Ｊ１の小径部Ｊ１ａの外径寸法よりも極僅か大きく、また、内周面部４３ｆの高さ寸法は、治具Ｊ１における外周面部Ｊ１ｃの高さ寸法よりも極僅か大きく設定されている。
【００９１】
そして、図５に示すように、段下げ加工部４３ｅには治具Ｊ１の小径部Ｊ１ａが挿入されるが、治具Ｊ１をセンタータペット４３に押し付けると、治具Ｊ１の段部Ｊ１ｄとセンタータペット４３の下端面部４３ｈに当接する。下端面部４３ｈは、予め頂壁面部４３ａと平行に加工されている。
【００９２】
したがって、段下げ加工部４３ｅにおける内周面部４３ｆを基準として外周面部４３ｂが内周面部４３ｆと平行に加工されると共に、この内周面部４３ｆの加工面は、頂壁面部４３ａに対して直角とされる。
【００９３】
以上の様に、センタータペット４３の下端部に形成した段下げ加工部４３ｅは、外周面部４３ｂの加工時の基準とされるとともに、ロストモーションスプリング８２Ｌの上部を支持する部分としても用いる。
【００９４】
図９は、サイドタペット２４Ｓの加工方法を示す図であり、図９（Ａ）は、その側面視図、図９（Ｂ）は平面視図である。
【００９５】
これまで説明してきたように、サイドタペット２４Ｓは、前側サイドタペット４１と、後側サイドタペット４２と、これらを下方部で連結する連結部２４Ｂとを有している。前側サイドタペット４１は、サイドカム２５と当接する頂壁面部４１ａと、タペットガイドホール４に対して摺動する外周面部４１ｂとを、また、後側サイドタペット４２は、サイドカム２７と当接する頂壁面部４２ａと、タペットガイドホール４に対して摺動する外周面部４２ｂとを有している。
【００９６】
また、図５（Ｂ）に示すように、サイドタペット２４Ｓの下端部外周面、換言すれば、前側サイドタペット４１におけるスカート部４１ｓ下端部と、後側サイドタペット４２におけるスカート部４２ｓ下端部とには、予め、段下げ加工部４１ｔ、４２ｔが加工されて、同軸同径の小径面部４１ｅ、４２ｅが夫々形成されている。
【００９７】
そして、図９に示すように、段下げ加工部４１ｔ、４２ｔを利用して、小径面部４１ｅ、４２ｅには、夫々Ｖブロック状の治具Ｊ４、Ｊ５が押し付けられる。サイドタペット２４Ｓには連結部２４Ｂが設けられているので、治具Ｊ４、Ｊ５が押し付けられても、前側サイドタペット４１と後側サイドタペット４２は変形することはない。
【００９８】
一方、頂壁面部４１ａ、４２ａには、円筒状の治具Ｊ３が押し付けられる。そして、この状態でサイドタペット２４Ｓと、治具Ｊ４、Ｊ５と、治具Ｊ３とをタペット軸を中心にして回転させつつ、加工用刃具Ｔ２を外周面部４１ｂ、４２ｂに押し付け、黒矢印のように往復動させて、外周面部４１ｂ、４２ｂが所定の径になるように加工する。
【００９９】
このようにすると、外周面部４１ｂ、４２ｂの変形もなく、頂壁面部４１ａ、４２ａに対して直角な外周面部４１ｂ、４２ｂが加工、形成できる。
【０１００】
以上説明したように、本発明の例示として示した実施形態は、高リフトカム２６に摺接するセンタータペット４３と、高リフトカム２６を挟む低リフトカムもしくは零リフトカム２５、２７に摺接するサイドタペット２４Ｓとを備える分割タペット式動弁装置において、センタータペット４３のスカート部４３ｓ内周下端に段下げ加工部４３ｅを設け、当該段下げ加工部４３ｅにリング状スプリングシート５を介装し、当該リング状スプリングシート５とシリンダヘッド１の間に、センタータペット４３をカム側に付勢するロストモーションスプリング８２Ｌを介設している。
【０１０１】
これにより、高リフトカム２６に対してセンタータペット４３が弁３９を高リフトで駆動させるに十分な長さのロストモーションスプリング８２Ｌが配設でき、且つ、このロストモーションスプリング８２Ｌの上端部に設けられるスプリングシート５はリング状であるため、センタータペット４３のスカート部４３ｓ下端部をカム軸方向に垂直に押すようになり、スカート部４３ｓが拡がってタペットガイドホール４内周面を損傷することがない。さらに、スプリングシート５が介装される段下げ加工部４３ｅは、タペットガイドホール４内周面と摺接するセンタータペット４３の外周面部４３ｂ加工基準として利用できる。
【０１０２】
また、上記サイドタペット２４Ｓのスカート部４１ｓ、４２ｓ下端部外周にも夫々段下げ加工部４１ｔ、４２ｔが設けられ、当該段下げ加工部４１ｔ、４２ｔを利用して、タペットガイドホール４内周面と摺接するサイドタペットの外周面部４１ｂ、４２ｂが加工できる。
【０１０３】
なお、本発明の例示として示した実施形態は、高リフトカムと摺接するタペット頂面視略矩形字状の第１タペット（センタータペット）と、該第１タペット（センタータペット）を挟み低リフトカムと摺接する第２タペット（サイドタペット）とを備える分割タペットとしたが、請求項１に係る発明の主旨からは、これに限定されるものではなく、特許文献１のような、内側タペットと外側タペットとを備える構造の分割タペットも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態として例示するシリンダヘッドの平面図
【図２】シリンダヘッドにタペットを組み込んだ状態でのタペットの平面図
【図３】本発明に係る実施形態として例示する動弁装置の断面図
【図４】タペットの斜視図
【図５】センタータペットとサイドタペットの斜視図
【図６】センタータペットと、スプリングシートと、ロストモーションスプリングの組立て断面図
【図７】ロック機構部によるセンタータペットとサイドタペットの係合離脱状態を示す図
【図８】センタータペットの加工方法を示す図
【図９】サイドタペットの加工方法を示す図
【符号の説明】
１・・・シリンダヘッド
２・・・吸気カムシャフト
３・・・排気カムシャフト
４・・・タペットガイドホール
５・・・スプリングシート
５ｇ・・・スプリングシート内周面部（垂直面）
２４・・・タペット
２４Ｂ・・・連結部
２４Ｓ・・・サイドタペット（第２タペット）
２５、２７・・・サイドカム（低リフトカム若しくは零リフトカム）
２６・・・センターカム（高リフトカム）
３９・・・吸気弁
４１ａ、４２ａ、４３ａ・・・頂壁面部（カムとの摺接頂面部）
４１ｂ、４２ｂ・・・サイドタペット外周面部
４１ｓ、４２ｓ・・・サイドタペットスカート部
４１ｔ、４２ｔ・・・サイドタペット段下げ加工部
４３・・・センタータペット（第１タペット）
４３ｅ・・・センタータペット段下げ加工部
４３ｂ・・・センタータペット外周面部
４３ｓ・・・センタータペットスカート部
８１・・・バルブステム
８２・・・バルブスプリング
８２Ｌ・・・ロストモーションスプリング
１０５・・・プランジャ
１０７・・・リターンスプリング
Ｌ・・・ロック機構部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine valve gear.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a plurality of cam pieces having different lift amounts (cam nose heights) and tappet portions divided into a plurality of portions corresponding to the plurality of cam pieces have been provided, and the lift amount of the valve of the internal combustion engine can be changed. Many divided tappet type valve gears have been devised. In such a divided tappet type valve operating apparatus, the divided tappet portion is switched between a locked state and an unlocked state depending on the operating state, and the output, fuel consumption, exhaust gas purification performance, and the like are improved.
[0003]
The following Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as conventional techniques of the split tappet type valve gear.
[0004]
In Patent Document 1, an inner valve lifter that moves up and down together with a valve, an outer valve lifter that can move relative to the valve lifter, a low speed cam that can operate the inner valve lifter in the valve opening direction, and a high speed motor that can operate the outer valve lifter in the valve opening direction. A split tappet is disclosed that includes a cam and a connecting means for switching between a non-connected state in which both valve lifters are disconnected and a connected state in which they are connected.
[0005]
In the divided tappet of Document 1, specifically, the inner valve lifter has an inverted bottomed cylindrical shape, and an outer valve lifter is provided so as to surround the outer peripheral surface of the inner valve lifter. The inner valve lifter has a first spring between the valve spring retainer and the cylinder head, and the outer valve lifter has an outer valve lifter on the cam side between the cylinder head and the lower surface of the head that is in sliding contact with the cam piece. A second spring is provided. That is, a split tappet structure having a so-called double spring in which a substantially concentric second spring is provided outside the first spring.
[0006]
Further, Patent Document 2 by the present applicant discloses a split tappet type valve operating device in which a center tappet and a side tappet sandwiching the center tappet are accommodated in a tappet guide hole of a cylinder head along a cam shaft.
[0007]
In the divided tappet of the same document 2, the center tappet and the side tappet are locked by hydraulic pressure when the engine rotates at high speed, and the valve opens with a high lift amount by sliding contact between the center tappet and the center cam. The lock with the side tappet is released, and the valve is opened with a small lift by sliding contact between the side tappet and the side cam. Lost motion is provided at the bottom of the center tappet (the bottom surface of the sliding surface with the cam). It has a structure provided with a spring.
[0008]
This lost motion spring urges the center tappet toward the cam when unlocking when the center tappet is unlocked, thereby suppressing the clearance between the cam piece and the sliding surface of the center tappet and preventing the generation of sound. In the literature 1, the second spring has the same effect.
[0009]
By the way, as explained above, the lift amount variable valve operating apparatus can be used in various ways for the purpose of improving the output, fuel consumption, exhaust gas purification performance, and the like of the engine. For example, although not described in Document 2, in a direct injection engine, the amount of lift may be zero because fuel does not accumulate in the port.
[0010]
Usually, when the difference between the lift amount at the time of high lift and the lift amount at the time of low lift is small, a lost motion spring can be provided between the tappets as in the above-mentioned document 2, but in this way, the lift amount is substantially zero or In the case of a split tappet that is set to zero, even if the lift amount is in a substantially zero drive state, the high lift cam pushes down only the center tappet and the difference in lift amount is large. In order to absorb the amount difference, a sufficient spring length greater than the lift amount difference is required. This is a problem common to the divided tappet having the structure disclosed in the above-mentioned document 1 or the divided tappet having the structure disclosed in the above-mentioned document 2. In particular, the center tappet as in the above-mentioned document 2 is used. In the case of a divided tappet having a side tappet sandwiching the center tappet, the lost motion spring is provided between the center tappet and the valve spring retainer, so that there is a problem that it is difficult to ensure a sufficient spring length.
[0011]
In order to solve the above problem, it is conceivable to use a double spring as described in Document 1, but if the double spring is accommodated in the tappet, the diameter of the tappet needs to be increased as in the case of DOHC. Engines with tight cylinder head space do not have room to increase the tappet diameter. For example, by reducing the coil wire diameter, the stroke length is increased so that the center tappet opens and closes the valve with a high lift amount. However, secondary problems such as the occurrence of a jumping phenomenon due to a decrease in spring elastic force may occur.
[0012]
By the way, a tappet for an internal combustion engine is a part that is accommodated and slid in a tappet guide hole and lifts a valve with high precision. Therefore, the roundness and the accuracy of the height dimension must be high. Therefore, the following patent document 3 discloses a method for processing the outer peripheral surface. According to the literature 3, the inner diameter of the skirt portion in the cylindrical tappet is partially different. Specifically, the skirt portion close to the top wall has a smaller inner diameter than the far skirt portion to ensure the wall thickness, and the inner circumferential surface of the wall thickness portion is chucked outward to be processed. Yes.
[0013]
However, in the case of a divided tappet, the processing method described in Document 3 cannot be adopted. This is because, in the case of a split tappet having an inner valve lifter and an outer valve lifter as in Patent Document 1, the inner valve lifter has a small inner peripheral diameter and it is difficult to insert the chuck jig as described above. This is because the valve lifter has a structure in which the surface in sliding contact with the inner valve lifter prevents insertion of the chuck jig. Further, as in Patent Document 2, in a divided tappet having a center tappet and a side tappet, both the center tappet and the side tappet are not completely cylindrical, and so to speak, a shape in which a notch is partially provided. Therefore, the rigidity is low, and if the inner peripheral surface is chucked outward, it is deformed and cannot be finished to the required dimensions.
[0014]
In addition, in a divided tappet having a center tappet and a side tappet as in Patent Document 2, even if it can be processed into a predetermined dimension by a method other than the above, a lost motion spring is directly interposed between the cylinder head and the tappet. When the tappet is biased toward the cam, the skirt expands due to the biasing force of the spring, and the contact pressure against the tappet guide hole increases and wear is likely to occur. Lost motion that ensures durability and reliability A structure with a spring interposed is required.
[0015]
[Patent Document 1]
JP 2001-289019 A
[Patent Document 2]
JP 2002-54413 A
[Patent Document 3]
JP-A-8-303217
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the present invention secures a mounting space for the lost motion spring that biases the tappet toward the cam side in the split tappet type valve operating device in which the valve lift amount can be switched between high speed rotation and low speed rotation of the engine. It is an object of the present invention to provide a structure that can be processed so that the outer diameter of the tappet can be satisfied, and a structure that can ensure durability reliability of the inner peripheral surface of the tappet guide hole and the outer peripheral surface of the tappet.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
A first configuration related to the present invention is a first configuration in which an inverted bottomed cylindrical tappet located between a cam and a valve stem and sliding in a tappet guide hole formed in a cylinder head is driven by a high lift cam. It is composed of a tappet and a second tappet that is driven by a low lift cam having a lift amount smaller than that of the high lift cam or a zero lift cam having a substantially zero lift amount, and abuts against the valve stem. The first tappet directly contacts the tappet guide hole and reciprocates in the cam direction, and the second tappet reciprocates in the tappet guide hole through the first tappet in the cam direction. In the valve operating device of the engine, which is provided with a lock mechanism for engaging and disengaging both tappets, and the operating lift characteristics of the valve can be changed. The first tappet inner peripheral surface is formed with a step-down processed portion having a vertical surface parallel to the tappet outer peripheral surface, and a ring-shaped spring seat is attached to the stepped-down processed portion between the cylinder head and the ring-shaped spring seat. In addition, a lost motion spring for pressing the first tappet against the cam is interposed.
[0018]
According to the first configuration, since the step-down processed portion having the vertical surface parallel to the outer peripheral surface of the tappet is formed on the inner peripheral surface of the first tappet, the sliding contact with the tappet guide hole on the outer periphery of the first tappet Since the area is not reduced, the outer peripheral surface of the tappet can be processed without increasing the wear due to the increase in the surface pressure of the sliding portion and using the stepped portion of the inner peripheral surface as the center tappet holding portion at the time of processing. Therefore, particularly in the structure in which the second tappet slides on the tappet guide hole via the first tappet, the thrust component of the tappet pressing force by the cam is concentrated on the sliding contact surface between the tappet guide hole and the first tappet. Since the surface pressure is originally high, it is possible to prevent the surface pressure from becoming higher than necessary.
[0019]
According to the first configuration, since the ring-shaped spring seat is attached to the stepped-down processing portion, the lost motion spring does not directly push the skirt portion of the first tappet, and therefore the skirt of the first tappet. Since the portion does not expand and does not come into contact with the inner peripheral surface of the tappet guide hole with high surface pressure, durability and reliability can be ensured.
[0020]
Furthermore, according to the first configuration, since the lost motion spring is interposed between the cylinder head and the ring-shaped spring seat to press the first tappet against the cam, the stroke amount of the lost motion spring is It can be set larger than the structure in which the lost motion spring is interposed between the first tappet and the valve spring retainer. Therefore, even if the valve lift amount is set to a large value from a high lift to a substantially zero lift, it is possible to follow it.
[0021]
According to a second configuration of the present invention, the first tappet has a substantially rectangular shape when viewed from the top surface of the tappet, and is a center tappet having a substantially inverted U shape when viewed from the side and having a pair of skirt portions depending on both ends thereof. The two tappets are located on both sides of the center tappet and are side tappets with a substantially U-shape in side view connected at the bottom. The tappet abuts the valve stem at the connecting part and between the cylinder head and the valve stem end. In a mode in which the step-down processing part is formed at the lowermost end of the center tappet skirt part which is the lower part of the outer surface of the first tappet, and the ring-shaped spring seat bridges between the center tappet skirt parts. It is attached to the first tappet.
[0022]
According to the second configuration, the tappet includes a center tappet that is a first tappet having a substantially rectangular shape in a top view and a substantially inverted U shape in a side view, and a second tappet in a substantially U shape in a side view. In combination with the side tappet, the upper part of the side tappet is shaped to sandwich the center tappet, and in such a divided tappet, the step-down processing part is formed at the bottom end of the skirt part of the center tappet, The stroke amount of the lost motion spring can be set larger than the structure in which the lost motion spring is interposed between the center tappet and the valve spring retainer. Therefore, even if the valve lift amount is set to a large value from a high lift to a substantially zero lift, it is possible to follow it.
[0023]
In the split tappet structure as described above, since the ring-shaped spring seat is attached to the center tappet in such a manner as to bridge between the skirt portions, the lost motion spring directly presses the skirt portions separated from each other in the center tappet. Therefore, it is possible to prevent the skirt portion of the center tappet from expanding and coming into contact with the inner peripheral surface of the tappet guide hole with a high surface pressure, so that durability reliability can be ensured.
[0024]
In a third configuration according to the present invention, the step-down processed portion is a reference surface for processing the outer peripheral surface of the tappet.
[0025]
According to the third configuration, as described in the first configuration, the step-down processing portion includes the vertical surface parallel to the outer peripheral surface of the tappet on the inner peripheral surface of the first tappet, and thus parallel to the outer peripheral surface of the tappet. By using a vertical surface as a reference, the outer peripheral surface of the tappet can be processed concentrically and with high accuracy. As a result, the first tappet can be centered.
[0026]
According to a fourth configuration of the present invention, the second tappet is provided with an outer peripheral surface portion that extends along the tappet guide hole from the top wall portion that is in sliding contact with the low lift cam or the zero lift cam. A second tappet lowering processing portion is formed as a reference surface for processing the outer surface of the tappet.
[0027]
According to the fourth configuration, the second tappet lowering processing portion is a portion formed on the outer periphery of the lower end of the outer peripheral surface portion of the second tappet. That is, the outer diameter of the second tappet lowering portion is smaller than that of the outer peripheral surface of the second tappet, and the clearance with the inner peripheral surface of the tappet guide hole is large and does not slide. it can. Accordingly, the outer peripheral surface portion can be processed by gripping the second tappet lowering processing portion from the outer peripheral side. In particular, the lower part of the side tappet, which is the second tappet described in the second configuration, is connected by a connecting part, so that rigidity sufficient to prevent deformation even by gripping from the outer periphery is secured. There is no trouble in processing.
[0028]
According to a fifth configuration of the present invention, the ring-shaped spring seat is provided with a vertical surface that restricts the movement of the lost motion spring radially outward.
[0029]
According to the fifth configuration, since the ring-shaped spring seat is provided with a vertical surface that restricts the movement of the lost motion spring radially outward, the lost motion spring moves radially outward of the ring-shaped spring seat. It can be prevented that the inner surface of the tappet guide hole hits the lost motion spring and the inner surface of the tappet guide hole is damaged. That is, durability reliability can be ensured.
[0030]
According to a sixth configuration of the present invention, the lock mechanism is a hydraulic type including a return spring and a hydraulic plunger, and both tappets are engaged by a return spring force.
[0031]
According to the sixth configuration, both tappets are locked and engaged by the return spring force when no hydraulic pressure is applied to the hydraulic plunger, and are unlocked when the hydraulic pressure is applied to the hydraulic plunger. That is, when no hydraulic pressure is applied to the hydraulic plunger and both tappets are engaged by the return spring force, the valve is opened and closed with a high lift amount from the first tappet through the second tappet, and the hydraulic plunger When hydraulic pressure is applied and the lock is released, the first tappet only pushes the cylinder head with the lost motion spring, it does not act on the opening and closing of the valve, and the second tappet is low lift or almost zero lift The valve can be opened and closed.
[0032]
Therefore, with this configuration, it can be locked when the oil pressure by the oil pump at low rotation is low, and it can be easily unlocked at high rotation because the hydraulic pressure rises, so it can be locked and lifted at low rotation, and high rotation In some cases, the valve can be used in an unlocked state where the valve is stopped. In this case, the first tappet is free at high revolutions. Can be pressed.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the present invention secures a mounting space for the lost motion spring that biases the tappet toward the cam side in the split tappet type valve operating device in which the valve lift amount can be switched between high speed rotation and low speed rotation of the engine. The structure can be processed so that the outer diameter of the tappet can be satisfied, and further, the structure can ensure the durability reliability of the inner surface of the tappet guide hole and the outer surface of the tappet.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0035]
The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to a modified or modified embodiment described below without departing from the spirit of the present invention.
[0036]
FIG. 1 is a plan view of a cylinder head 1 for incorporating a valve gear exemplified as an embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a top view plan view of the tappet in a state in which a tappet that is in sliding contact with an intake cam is incorporated in the cylinder head. FIG.
[0037]
The engine of the present embodiment is a 4-cylinder in-line DOHC (double overhead cam) engine, and an intake camshaft 2 and an exhaust camshaft 3 are arranged above the cylinder head 1 so as to extend in parallel to each other in the cylinder row direction. In addition, an ignition plug, two intake valves, and two exhaust valves (both not shown) are provided for each cylinder, and four cylinders corresponding to two intake valves and two exhaust valves are provided for each cylinder. Two tappet holes 4 are formed. In these tappet holes 4, tappets 24 (see FIG. 2 and others) are slidably disposed. Each intake valve and each exhaust valve are driven by an intake camshaft 2 and an exhaust camshaft 3 via a tappet 24, respectively. As shown in FIG. 2, the intake camshaft 2 and the exhaust camshaft 3 have three cams with different cam profiles for each tappet 24, that is, a high lift cam 26 in the center in the axial direction and two low lift cams at the front and rear. Alternatively, substantially zero lift cams 25 and 27 are formed.
[0038]
Camshaft sprockets 6 and 7 connected by a chain to a crankshaft sprocket at the front end of a crankshaft (not shown) are fixed to the front ends of the intake camshaft 2 and the exhaust camshaft 3 in the cylinder row direction. The camshaft sprockets 6 and 7 are independent of the phase between the intake camshaft 2 and the crankshaft (not shown) of the exhaust camshaft 3, that is, the intake valve and exhaust valve opening / closing timing (valve timing). Thus, variable timing mechanisms (actuators) 8 and 9 to be changed are incorporated. That is, the valve gear shown in the present embodiment is variable in both the valve lift amount and the valve timing. However, from the gist of the present invention, it is not always necessary to include the valve timing variable mechanism.
[0039]
In the upper part of the cylinder head 1, intake side and exhaust side lift variable oil galleries 10a and 10b extend in the cylinder row direction in an arrangement that is located in the center of the cylinder head 1 in the width direction and on the center side of the tappet hole 4. Oil journals 10c and 10d for cam journal lubrication extend in the cylinder row direction integrally with the cylinder head side wall on the left and right sides.
[0040]
The four oil galleries 10a, 10b, 10c, and 10d are the wall portions 116 and 117 (oil gallery constituting walls) constituting the lift variable oil galleries 10a and 10b on the intake side and the exhaust side of the cylinder head 1, respectively. And a wall portion 118 (a tappet hole wall) constituting the tappet hole 4 on the exhaust side and a wall portion 119 (a spark plug hole wall) constituting a spark plug hole (not shown) and located below the intake side and exhaust side journals. The head side wall (not shown) is connected, and the portion of the cylinder head side wall portion where the cam journal lubricating oil passage is integrally formed connects the wall portions 117 and 118 constituting the tappet hole 4 in the cylinder row direction. Therefore, this configuration increases the rigidity of the cylinder head 1.
[0041]
The intake-side timing variable hydraulic control valve 121 and the exhaust-side timing variable hydraulic control valve 122 that independently control the intake-side and exhaust-side timing variable mechanisms 8 and 9 are respectively provided at the forefront of the cylinder row direction. The lift variable hydraulic pressure is arranged on the upper surface of the cylinder head 1 and arranged between the intake side and exhaust side timing variable hydraulic control valves 121 and 122 and between the intake camshaft 2 and the exhaust camshaft 3. A control valve 123 is erected.
[0042]
A branch oil passage 95 is formed in the cylinder head 1 so as to supply hydraulic pressure to the lock means of each tappet 24 from the intake-side and exhaust-side lift gallery 10a, 10b extending in the cylinder row direction. Has been. These branch oil passages 95 branch in a direction substantially orthogonal to the cam shaft direction and open to the inner wall of the tappet hole 4 at positions offset from the center of the cam shaft direction of each tappet hole 4 in the cam shaft direction (FIG. 2). reference).
[0043]
Furthermore, as shown in FIG. 2, the inner wall of the tappet hole 4 is formed with a recess 4 a along the sliding direction of the tappet 24 to prevent the tappet 24 from rotating in the circumferential direction within the tappet hole 4. Yes. The concave portion 4 a is provided on the opposite side of the axis center of the tappet hole 4 from the position where the branch oil passage 95 opens on the inner wall of the tappet hole 4.
[0044]
[Tuppet structure]
Next, a tappet structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the intake valve tappet 24 that drives the intake valve 39 will be described as an example, but the present invention can also be applied to the exhaust valve 40.
[0045]
3 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1 in which the camshaft, tappet, valve spring, lost motion spring, valve and other valve parts are incorporated in the cylinder head 1 (AA vertical cross section in FIG. 4). (It is also a figure). FIG. 4 is a perspective view of the tappet 24 similarly. FIG. 5 is a perspective view of a center tappet and a side tappet constituting the tappet 24, and FIG. 6 is an enlarged view of a portion D in FIG. 3, showing an assembly cross section of the center tappet, the spring seat, and the lost motion spring.
[0046]
As shown in FIG. 3, the tappet 24 is inserted into the tappet guide hole 4 provided in the cylinder head 1. As shown in FIG. 4, the tappet 24 includes a center tappet 43 having a substantially rectangular shape as viewed from the top surface of the tappet that contacts the cam, and a side tappet 24 S sandwiching the center tappet 43. Therefore, the tappet 24 shown in FIG. 3 shows a cross section of the center tappet 43. The center tappet 43 and the side tappet 24S are both cast steel materials, for example.
[0047]
As can be seen from FIGS. 3 and 4, a ring-shaped spring seat 5 is provided at the lower end of the center tappet 43, and the lost motion spring is interposed between the center tappet 43 and the cylinder head 1 via the spring seat 5. 82L is provided. Thus, the lost motion spring 82L biases the center tappet 43 toward the center cam 26 of the intake camshaft 2. In addition, the lower end part of the lost motion spring 82L is stored in the recessed part 12B provided in the cylinder head 1, and position shift is prevented.
[0048]
Further, as shown in FIG. 3, a valve spring 82 is provided between the lost motion spring 82 L and the valve stem 81. The lower end portion of the valve spring 82 is housed in the recess 12 A of the cylinder head 1 to prevent displacement, and the upper end portion of the valve spring 82 is in contact with the valve spring retainer 92. Here, since the valve spring retainer 92 holds the intake valve 39 via the valve cotter 91 that holds the upper portion of the valve stem 81, the valve spring 82 closes the intake valve 39 with respect to the intake port 34, respectively. It is energizing in the direction to do.
[0049]
A shim 90 is disposed at the upper end of the intake valve 39. The upper end surface portion of the shim 90 is connected to the front side tappet 41 and the rear side tappet 42 that slide in contact with the side cams 25 and 27 of the intake cam 2 at the lower portion of the side tappet 24S (see FIG. 5)).
[0050]
Accordingly, as will be described later in detail with reference to FIG. 7, in the state where the center tappet 43 and the side tappet 24S are engaged by the lock mechanism portion L, the center tappet 43 is pushed down by the center cam 26, and at the same time, Since the tappet 24S is also pushed down, the intake valve 39 is opened with a high lift with respect to the intake port.
[0051]
Further, when the center tappet 43 and the side tappet 24S are separated by the lock mechanism L, that is, in the unlocked state, even if the center tappet 43 is pushed down by the center cam 26, the intake valve is simply pushed by pressing the lost motion spring 82L. The intake valve 39 is not opened with a lift amount corresponding to the cam nose height of the center cam 26 but with a lift amount corresponding to the cam nose height of the side cams 25 and 27 via the side tappet 24S. When the side cams 25 and 27 are zero lift cams, the intake valve 39 does not open.
[0052]
Next, the tappet structure shown in FIG. 4 will be described in more detail based on FIG. 5A is a perspective view of a center tappet 43 of the tappet 24 that contacts the center cam 26 and drives the intake valve 39, and FIG. 5B is an intake valve that contacts the side cams 25 and 27. 4 is a perspective view of a side tappet 24S that drives 39. FIG.
[0053]
First, as can be seen in FIG. 5A, the center tappet 43 has a substantially rectangular shape in a plan view and a substantially inverted U shape in a front-rear direction of the engine. Specifically, the center tappet 43 is in sliding contact with the center cam 26, and a top wall surface portion 43a having a substantially rectangular shape in plan view is formed perpendicular to the axis of the valve stem 81 along the sliding direction of the cam. . Also, two outer peripheral surface portions 43b and 43b that hang down from the top wall surface portion 43a and slide with respect to the tappet guide hole 4, and an edge portion along the cam sliding direction of the top wall surface portion 43a hang down and slide the cam. Two opposing side portions 43c and 43c that are symmetrical with respect to the moving direction are formed. The two side surface portions 43c and 43c connect the inner peripheral surface portion 43i of the outer peripheral surface portion 43b, and a guide hole 43d passing through the tappet axis and parallel to the camshaft shaft passes through the both side surface portions 43c. Is provided. A member of the lock mechanism portion L described later is inserted through the guide hole 43d. The lower portion of the outer peripheral surface portion 43b is generally referred to as a skirt portion 43s, and a step-down processing portion 43e described with reference to FIG. 6 is formed at the lower end portion of the skirt portion 43s.
[0054]
Further, on both edge portions of the outer peripheral surface portion 43b in the circumferential direction of the center tappet 43, there are formed protrusions 43j extending continuously from the outer peripheral surface portion 43b to the side tappet 24S side. A protruding slidable contact surface 43k that is slidably contacted with the portion separated from the side tappet 24S is formed in a portion overlapping with the side tappet 24S side in 43j. As shown in FIG. 5 (A), the protrusion 43j extending to the center tappet 43 extends substantially over the entire length in the tappet axial direction.
[0055]
A step-down processing portion 43e shown in FIG. 6, which is an enlarged sectional view of the portion D of FIG. 3, is formed on the inner side of the lower end of the skirt portion 43s of the center tappet 43.
[0056]
The step-down processed portion 43e is formed by being processed and removed upward from the lower end surface of the center tappet 43, so that the inner peripheral surface portion 43f is parallel to the outer peripheral surface portion 43b and perpendicular to the top wall surface portion 43a. And the surface part 43g parallel to the top wall surface part 43a (refer FIG. 5 (A)), and the spring seat 5 is interposed by the step-down process part 43e from the downward direction. Therefore, as shown in FIG. 4, the spring seat 5 is provided in a manner of bridging the skirt portions 43 s and 43 s that are lower portions of the outer peripheral surface portion 43 b of the center tappet 43.
[0057]
The spring seat 5 receives an interposition part 5a interposed in the step-down processing part 43e, a lower end side wall part 5b for receiving the lost motion spring 82L below the interposition part 5a, and a receiving part for receiving the upper end surface of the lost motion spring 82L. Part 5c. The upper end surface of the lost motion spring 82L is in contact with the lower surface portion 5f of the receiving portion 5c, and movement outward in the radial direction is restricted by the inner peripheral surface portion (vertical surface) 5g of the lower end side wall portion 5b.
[0058]
Further, the outer diameter of the lower end side wall portion 5b is larger than the outer diameter of the interposition portion 5a, so that a contact surface portion 5e that can contact the lower end surface 43h of the outer peripheral surface portion 43b of the center tappet 43 is provided. . Therefore, the contact surface portion 5e of the interposed spring seat 5 supports the force by which the lost motion spring 82L biases the center tappet 43 toward the intake camshaft 2. In this manner, the ring-shaped spring seat 5 pushes the lower end surface 43h of the outer peripheral surface portion 43b spaced apart from the center tappet 43 evenly from below, so that the separated skirt portions 43s and 43s are outward. It is prevented from spreading toward.
[0059]
On the other hand, as shown in FIG. 5 (B), the side tappet 24S has a front side tappet 41, a rear side tappet 42, and a connecting portion 24B that connects these at the lower portion, and the connecting portion 24B. A center tappet 43 is accommodated between a front side tappet 41 and a rear side tappet 42 above the upper side.
[0060]
The front side tappet 41 and the rear side tappet 42 are respectively formed with top wall surfaces 41a and 42a that are in sliding contact with the side cams 25 and 27, and from the top wall surfaces 41a and 42a, respectively, are center tappets 43. Inner sliding contact surface portions 41c and 42c that slide relative to the side surface portions 43c and 43c are provided, and the connecting portion 24B connects the inner sliding contact surface portions 41c and 42c. Further, outer peripheral surface portions 41b and 42b that slide with respect to the tappet guide hole 4 are provided from the top wall surface portions 41a and 42a, respectively. In addition, the lower part of these outer peripheral surface parts 41b and 42b is normally called a skirt part, and is also called skirt parts 41s and 42s in this embodiment, respectively.
[0061]
Further, notches 41f and 42f are provided over the outer peripheral surface portion 41b and the top wall surface portion 41a, and the outer peripheral surface portion 42b and the top wall surface portion 42a, respectively. The notch portions 41f and 42f are formed with notch surface portions 41g and 42g parallel to the inner sliding contact surface portions 41c and 42c, respectively.
[0062]
Guide holes 41d and 42d passing through the tappet axis are formed in the notch surfaces 41g and 42g, respectively. These guide holes 41d and 42d are formed by coaxial processing and squeezed in parallel with the camshaft axis. A member of a lock mechanism portion L to be described later is inserted through these guide holes 41d and 42d.
[0063]
As shown in FIG. 4, the height of the front side tappet 41 and the rear side tappet 42 is lower than the height of the center tappet 43 based on the top wall surface portions 41 a and 42 a that contact the side cams 25 and 27. It is set so as not to interfere with the spring seat 5.
[0064]
As described above, the tappet 24 exemplified as the present embodiment includes the side tappet 24S that contacts the stem end 81 of each intake valve 39, and the front side tappet 41 and the rear side tappet 42 of the side tappet 24S. The center tappet 43 is provided between the side tappets 41 and 42 so as to be slidable relative to the side tappets 41 and 42.
[0065]
[Lock mechanism]
Next, the lock mechanism part L will be described.
FIG. 7 is a view showing the lock mechanism L using the BB longitudinal section in FIG. 3. As shown, the tappet 24 includes a lock mechanism L that allows the side tappet 24S and the center tappet 43 to be engaged and disengaged. The side tappet 24S abuts on the side cams 25 and 27 having a cam profile with a lift amount smaller than the center cam 26 to lift the intake valve 39, and the center tappet 43 has a cam profile with a lift amount larger than the side cams 25 and 27. It has a lock operation (engaged state) that lifts the intake valve 39 in contact with the center cam 26 and an unlock operation (detachment state) that slides relative to the side tappet 24S.
[0066]
Thus, the center tappet 43 and the side tappet 24S have a locking operation and an unlocking operation because the oil pressure supplied to the tappet 24 from the oil gallery formed in the cylinder head 1 This is because the lock mechanism portion L provided in is switched to the lock operation or the unlock operation.
[0067]
As described above with reference to FIG. 1, the cylinder head 1 includes the intake-side and exhaust-side lift variable oil galleries 10 a and 10 b extending in the cylinder row direction to the lock mechanism portion of each tappet 24. Branch oil passages 95 are formed so as to supply hydraulic pressure, and these branch oil passages 95 branch in a direction substantially orthogonal to the cam shaft direction and extend from the center of each tappet hole 4 to the cam shaft direction. It opens to the inner wall of the tappet hole 4 at the offset position.
[0068]
Based on FIG. 7, the lock mechanism L that engages and disengages the center tappet 43 and the side tappet 24S will be described. Here, FIG. 7A shows a state in which the center tappet 43 and the side tappet 24S are separated, and FIG. 7B shows a state in which the center tappet 43 and the side tappet 24S are engaged. Represents.
[0069]
As described above, the tappet 24 includes the side tappet 24S including the center tappet 43 that contacts the center cam 26, the front side tappet 41 that contacts the side cam 25, and the rear side tappet 42 that contacts the side cam 27. have. The center tappet 43 has a guide hole 43d. In the side tappet 24, the front side tappet 41 has a guide hole 41d, and the rear side tappet 42 has a guide hole 42d.
[0070]
The lock mechanism L includes a seal member 101 press-fitted into the guide hole 42 d of the rear side tappet 42, a first piston 102 housed in the seal member 101, and a rear side of the guide hole 43 d of the center tappet 43. A first sleeve 103 press-fitted into the opening on the tappet 42 side, and an outer diameter that is slidable in the axial direction of the guide hole 43d along the inner peripheral surface of the first sleeve 103 and that is close to the inner diameter of the guide hole 43d Between the plunger 105 having the return spring support 104 having the above, the second sleeve 106 press-fitted into the opening on the front side tappet 41 side of the guide hole 43d, and the return spring support 104 and the second sleeve 106. A return spring 107 provided to bias the plunger 105 toward the rear side tappet 42, and a front side tappet A bush 108 pressed into one guide hole 41d, a second piston 109 slidable in the axial direction of the guide hole 41d in the bush 108, and disposed between the bush 108 and the second piston 109. A piston return spring 110 that biases the second piston 109 toward the center tappet 43 side is provided.
[0071]
The seal member 101 has a bottomed cylindrical shape in which the side facing the notch surface portion 42 g of the rear side tappet 42 is sealed, and an oil inflow passage opening 112 is formed in the vicinity of the bottom portion 111. The oil inflow passage opening 112 is connected to an oil supply passage 42 m provided in the outer peripheral surface portion 42 b, and oil is supplied from a branch oil passage 95 formed in the tappet guide hole 4.
[0072]
Oil from the branch oil passage 95 to the rear side tappet 42 is supplied by generating a control hydraulic pressure by a hydraulic control valve 123 (see FIG. 1) for operating the plunger 105 via the first piston 102. .
[0073]
That is, in FIG. 7A, oil is supplied from the branch oil passage 95 to the hydraulic chamber PR via the oil supply passage 42m and the oil inflow passage opening 112 of the rear side tappet 42 with a predetermined hydraulic pressure by the hydraulic control valve. The oil pressure of the oil pushes the first piston 102, the plunger 105, and the second piston 109 toward the front side tappet 41 against the urging force of the return spring 107 and the piston return spring 110.
[0074]
At this time, the second piston 109 is completely contained in the bush 108, and the surface of the second piston 109 that is in contact with the plunger 105 is the inner side of the front side tappet 41 shown in FIG. It is flush with the sliding surface portion 41c.
[0075]
Moreover, since the length of the plunger 105 is previously made the same as the length of the top wall portion 43a of the center tappet 43 in the camshaft direction, both end surfaces thereof are the side portions 43c shown in FIG. It is in the same state.
[0076]
Therefore, the surface of the first piston 102 that contacts the plunger 105 is flush with the inner sliding contact surface portion 42c of the rear side tappet 42 shown in FIG.
[0077]
As a result, the center tappet 43 and the side tappet 24S are unlocked, and the center cam 26 pushes the center tappet 43 toward the intake valve 39. The center tappet 43 uses FIG. As described above, only the lost motion spring 82L is pushed toward the cylinder head 1 and is not involved in the operation of opening the intake valve 39.
[0078]
On the other hand, as described with reference to FIG. 3, the side tappet 24 S has a connecting portion 24 B that abuts against a shim 90 disposed at the upper end of the intake valve 39, so that the side cams 25 and 27 are respectively connected to the side tappet 24 S. The front side tappet 41 and the rear side tappet 42 are pushed by sliding against the top wall portions 41a and 42a, and accordingly, the height corresponding to the lift amount of the side cams 25 and 27 is independent of the center tappet 43. Then, the intake valve 39 is opened.
[0079]
As can be seen from the above, when the intake valve 39 is stopped or driven with a low lift amount, the hydraulic pressure is increased by the lift variable hydraulic control valve 123 so that the center tappet 43 and the side tappet 24S are unlocked. Yes.
[0080]
Although detailed description of the control is omitted in the present embodiment, one intake valve 39 of the two-cylinder intake two valves is driven by a high lift cam in the low rotation and low load range, while the intake 2 in the high rotation and high load range. A use form is adopted in which one intake valve 39 of the valves is stopped by a zero lift cam. Therefore, the lock mechanism is configured to be engaged with a spring force so that the lock mechanism L can be locked even in a low rotation range where the hydraulic pressure is low, and the lock mechanism L is unlocked using the hydraulic pressure during high rotation when the hydraulic pressure increases. However, when the engine is running at a relatively low speed and a large amount of intake air is not required, as in the normal variable lift mechanism, the valve is low lifted. Various usage modes are conceivable, such as being applicable to the case where the cylinder is stopped when a side cam having a substantially zero lift is used.
[0081]
On the contrary, in FIG. 7B, the lift variable hydraulic control valve 123 is turned off to lower the hydraulic pressure, and the urging force of the return spring 107 and the piston return spring 110 causes the first piston 102, the plunger 105, The two pistons 109 are pushed toward the rear side tappet 42 side.
[0082]
In this case, the second piston 109 is driven by the biasing force of the piston return spring 110, and the side surface of the center tappet 43 sliding relative to the inner sliding contact surface portion 41c of the front side tappet 41 shown in FIG. It is pushed back to the position straddling the part 43c.
[0083]
The plunger 105 is press-fitted into the guide hole 42 d in the rear side tappet 42 beyond the side surface 43 c of the tappet 43 shown in FIG. 5 by the movement of the second piston 109 and the biasing force of the return spring 107. It is pushed back to the position straddling the seal member 101.
[0084]
As a result, the center tappet 43 and the side tappet 24S are locked, and when the center cam 26 pushes the center tappet 43, the side tappet 24S is also pushed in the direction of the intake valve 39 via the center tappet 43. become. As described above, the side tappet 24S has the connecting portion 24B in contact with the shim 90 disposed at the upper end portion of the intake valve 39, so that the intake valve 39 is lifted by the center tap cam 26. Open the same length as.
[0085]
At this time, even if the side cams 25 and 27 try to contact the top wall surface portion 41a of the front side tappet 41 and the top wall surface portion 42a of the rear side tappet 42, respectively, Since the tappet 24S is also pushed down, it cannot contact.
[0086]
As can be seen from the above, when the intake valve 39 is driven at a high lift amount, the hydraulic pressure is lowered by turning the lift variable hydraulic control valve 123 OFF so that the center tappet 43 and the side tappet 24S are locked. Yes.
[0087]
[Processing of tappets]
Next, the processing method of the center tappet 43 and the side tappet 24S will be described with reference to FIGS. 8 and 9, respectively.
[0088]
In FIG. 8, J1 is a jig for holding the lower end portion of the center tappet 43, J2 is a jig for holding the top wall surface portion 43a of the center tappet 43, and T1 is for processing the outer peripheral surface portion 43b of the center tappet 43. While rotating the center tappet 43 with the jig J1 and the jig J2 around the tappet axis center, the cutting tool T1 is pressed toward the outer peripheral surface portion 43b, as shown by a black arrow perpendicular to the top wall portion 43a. Process by reciprocating.
[0089]
The jigs J1 and J2 are pressed in the direction of the arrow so as to sandwich the center tappet 43, respectively. The jig J1 has a columnar shape with an integral step composed of a small diameter portion J1a and a large diameter portion J1b. The small-diameter portion J1a has an outer peripheral surface portion J1c, and the large-diameter portion J1b has an outer peripheral surface portion J1e, and a step portion J1d perpendicular to these is provided between the outer peripheral surface portion J1c and the outer peripheral surface portion J1e.
[0090]
As described with reference to FIG. 6, a step-down processing portion 43e is formed in advance on the lower end portion of the center tappet 43. The step-down processing portion 43e includes an inner peripheral surface portion 43f parallel to the outer peripheral surface portion 43b, It has the surface part 43g parallel to the top wall surface part 43a (refer FIG. 5 (A)). Here, the inner diameter size of the inner peripheral surface portion 43f is slightly larger than the outer diameter size of the small diameter portion J1a of the jig J1, and the height size of the inner peripheral surface portion 43f is the height of the outer peripheral surface portion J1c of the jig J1. It is set slightly larger than the size.
[0091]
As shown in FIG. 5, the small diameter portion J1a of the jig J1 is inserted into the step-down processing portion 43e. When the jig J1 is pressed against the center tappet 43, the step portion J1d of the jig J1 and the center tappet 43 abuts on the lower end surface portion 43h of the lens 43. The lower end surface portion 43h is processed in advance in parallel with the top wall surface portion 43a.
[0092]
Accordingly, the outer peripheral surface portion 43b is processed in parallel with the inner peripheral surface portion 43f with reference to the inner peripheral surface portion 43f in the stepped-down processing portion 43e, and the processing surface of the inner peripheral surface portion 43f is perpendicular to the top wall surface portion 43a. Is done.
[0093]
As described above, the step-down processing portion 43e formed at the lower end portion of the center tappet 43 is used as a reference for processing the outer peripheral surface portion 43b and is also used as a portion that supports the upper portion of the lost motion spring 82L.
[0094]
9A and 9B are diagrams showing a processing method of the side tappet 24S. FIG. 9A is a side view and FIG. 9B is a plan view.
[0095]
As described so far, the side tappet 24S includes the front side tappet 41, the rear side tappet 42, and the connecting portion 24B that connects these at the lower portion. The front side tappet 41 has a top wall surface portion 41 a that makes contact with the side cam 25 and an outer peripheral surface portion 41 b that slides against the tappet guide hole 4, and the rear side tappet 42 has a top wall surface portion that makes contact with the side cam 27. 42 a and an outer peripheral surface portion 42 b that slides with respect to the tappet guide hole 4.
[0096]
Further, as shown in FIG. 5B, the outer peripheral surface of the lower end portion of the side tappet 24S, in other words, the lower end portion of the skirt portion 41s in the front side tappet 41 and the lower end portion of the skirt portion 42s in the rear side tappet 42. The step-down processed portions 41t and 42t are processed in advance to form small-diameter surface portions 41e and 42e having the same coaxial diameter.
[0097]
Then, as shown in FIG. 9, V block-shaped jigs J4 and J5 are pressed against the small diameter surface portions 41e and 42e by using the step-down processed portions 41t and 42t, respectively. Since the side tappet 24S is provided with the connecting portion 24B, the front side tappet 41 and the rear side tappet 42 are not deformed even when the jigs J4 and J5 are pressed.
[0098]
On the other hand, a cylindrical jig J3 is pressed against the top wall surfaces 41a and 42a. In this state, while rotating the side tappet 24S, the jigs J4 and J5, and the jig J3 around the tappet axis, the processing tool T2 is pressed against the outer peripheral surface portions 41b and 42b, as shown by the black arrows. The outer peripheral surface portions 41b and 42b are processed by reciprocating so as to have a predetermined diameter.
[0099]
In this way, the outer peripheral surface portions 41b and 42b can be machined and formed without deformation of the outer peripheral surface portions 41b and 42b, and perpendicular to the top wall surface portions 41a and 42a.
[0100]
As described above, the embodiment shown as an example of the present invention includes the center tappet 43 slidably contacting the high lift cam 26 and the side tappet 24S slidably contacting the low lift cams or the zero lift cams 25 and 27 sandwiching the high lift cam 26. In the split tappet type valve operating apparatus, a step-down processing portion 43e is provided at the inner peripheral lower end of the skirt portion 43s of the center tappet 43, and a ring-shaped spring seat 5 is interposed in the step-down processing portion 43e. A lost motion spring 82L for biasing the center tappet 43 toward the cam is interposed between the cylinder head 1 and the cylinder head 1.
[0101]
Thus, the lost motion spring 82L having a length sufficient for the center tappet 43 to drive the valve 39 with a high lift with respect to the high lift cam 26 can be provided, and the spring provided at the upper end of the lost motion spring 82L. Since the seat 5 is ring-shaped, the lower end portion of the skirt portion 43s of the center tappet 43 is pushed perpendicularly to the cam shaft direction, and the skirt portion 43s is not expanded and the inner peripheral surface of the tappet guide hole 4 is not damaged. Further, the step-down processing portion 43e in which the spring seat 5 is interposed can be used as a processing reference for the outer peripheral surface portion 43b of the center tappet 43 that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the tappet guide hole 4.
[0102]
Also, stepped processing portions 41t and 42t are provided on the outer periphery of the lower ends of the skirt portions 41s and 42s of the side tappet 24S, respectively, and the stepped processing portions 41t and 42t are used to The outer peripheral surface portions 41b and 42b of the side tappet that is in sliding contact can be processed.
[0103]
In the embodiment shown as an example of the present invention, the first tappet (center tappet) having a substantially rectangular shape in top view in sliding contact with the high lift cam and the first tappet (center tappet) are sandwiched between the low lift cam and the slide. Although it was set as the division | segmentation tappet provided with the 2nd tappet (side tappet) which touches, from the main point of the invention which concerns on Claim 1, it is not limited to this, An inner tappet and an outer tappet like patent document 1 A split tappet with a structure comprising
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a cylinder head exemplified as an embodiment according to the invention.
FIG. 2 is a plan view of the tappet with the tappet incorporated in the cylinder head.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a valve gear exemplified as an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a tappet.
FIG. 5 is a perspective view of a center tappet and a side tappet.
FIG. 6 is an assembled sectional view of a center tappet, a spring seat, and a lost motion spring.
FIG. 7 is a diagram showing an engagement / disengagement state of the center tappet and the side tappet by the lock mechanism.
FIG. 8 is a diagram showing a processing method of a center tappet
FIG. 9 is a diagram showing a side tappet processing method.
[Explanation of symbols]
1 ... Cylinder head
2 ... Intake camshaft
3 Exhaust camshaft
4 ... Tappet guide hall
5 ... Spring seat
5g ... Spring seat inner peripheral surface (vertical surface)
24 ... Tappet
24B ... connection part
24S ... side tappet (second tappet)
25, 27 ... Side cam (low lift cam or zero lift cam)
26 ... Center cam (high lift cam)
39 ... Intake valve
41a, 42a, 43a ... top wall surface portion (sliding contact top surface portion with cam)
41b, 42b ... side tappet outer peripheral surface
41s, 42s ... side tappet skirt
41t, 42t ... Side tappet step-down processing section
43 ... Center tappet (1st tappet)
43e ... Center tappet step-down processing section
43b ... Center tappet outer peripheral surface
43s ・・・ Center tappet skirt
81 ... Valve stem
82 ... Valve spring
82L ... Lost motion spring
105. Plunger
107 ... Return spring
L ... Lock mechanism

Claims

A reverse bottomed cylindrical tappet located between the cam and the valve stem and sliding in a tappet guide hole formed in the cylinder head has a first tappet driven by a high lift cam and a lift amount higher than that of the high lift cam. The second tappet is driven by a small low lift cam or a zero lift cam whose lift amount is substantially zero and is in contact with the valve stem. Is in direct contact with the tappet guide hole and reciprocates in the cam direction, and the second tappet reciprocates in the tappet guide hole in the cam direction via the first tappet. In a valve operating system for an engine provided with a lock mechanism for engaging and disengaging the valve, and the operating lift characteristic of the valve can be changed ,
A step-down processed portion having a vertical surface parallel to the outer peripheral surface of the tappet is formed on the inner peripheral surface of the first tappet, and a ring-shaped spring seat is attached to the step-down processed portion, and the cylinder head and the ring-shaped spring A valve operating device for an engine, wherein a lost motion spring for pressing the first tappet against the cam is interposed between the seats.

2. The center tappet according to claim 1, wherein the first tappet has a substantially rectangular shape when viewed from the top surface of the tappet, and is a center tappet having a substantially inverted U shape when viewed from the side including a pair of skirt portions depending on both ends thereof. The center tappet is located on both sides of the center tappet and is connected to the lower portion to form a side tappet having a substantially U shape when viewed from the side. The connecting portion abuts the valve stem and a valve spring between the cylinder head and the valve stem end. The stepped portion is formed at the lowermost end of the center tappet skirt portion, which is the lower portion of the outer surface of the first tappet, and the ring-shaped spring seat bridges the center tappet skirt portion. The valve operating device for an engine is attached to the first tappet in a manner to do so.

3. The valve operating apparatus for an engine according to claim 1, wherein the step-down processing portion is a reference surface for processing the outer peripheral surface of the tappet.

4. The second tappet according to claim 3, wherein an outer peripheral surface portion having a shape along the tappet guide hole is suspended from a top wall portion that is in sliding contact with the low lift cam or the zero lift cam, and a tappet is formed on the outer periphery of the lower end of the outer peripheral surface portion. A valve operating device for an engine, wherein a second tappet step-down processing portion is formed as a reference surface for processing the outer peripheral surface.

The engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the ring-shaped spring seat is provided with a vertical surface that restricts the movement of the lost motion spring radially outward. Valve operating device.

The engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the lock mechanism is a hydraulic type including a return spring and a hydraulic plunger, and both tappets are engaged by a return spring force. Valve operating device.