JPH0144884B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの吸気または排気バルブの
一部を、エンジンの運転状態に応じて停止させる
バルブ停止機構を備えたバルブ駆動装置に関す
る。

（従来技術） 従来、多気筒エンジンにおいては、低負荷運転
時に、一部の気筒の吸気バルブを停止させ、残り
の気筒の充填効率を増やして、ポンピングロスを
少なくする、いわゆる気筒数制御が行なわれてい
る。

また、１気筒に２個の吸気バルブが設けられた
エンジンにおいては、低負荷運転時に、一方の吸
気バルブを停止させ、他方の吸気バルブからの吸
気流量を大きくして、燃焼室内のスワールを強め
燃焼性を高める制御が行なわれている。

ところで、上記のような制御におけるバルブ停
止方法としては、基本的には、メカニカル式（特
開昭52−56212号公報参照）と油圧式（特開昭55
−51907号公報参照）とが提案されている。

前者は、ロツキングプレートをアクチユエータ
（ダイヤフラム式、油圧式等）で回転、あるいは
摺動させることにより、プツシユロツドの動力が
ロツカアームを介して吸気バルブに伝わらないよ
うにしたロツカアームタイプのバルブ停止機構で
あるが、ロツキングプレートやアクチユエータを
シリンダヘツド等に対して位置決めする必要があ
るので、カムでバルブを直接作動させるダイレク
トタイプのバルブ駆動装置には採用できない。

また、ロツキングプレートやアクチユエータを
設ける必要があるので、機構が大掛りとなり、コ
ンパクト化が困難であつた。

後者は、ロツカアームに支持されたプランジヤ
を油圧で出没させることにより、カムの動力がロ
ツカアームを介して吸気バルブに伝わらないよう
にしたロツカアームタイプのバルブ停止機構であ
るが、バルブ停止時に、油圧を抜いて空気を入れ
る方法を採用すれば、バルブ作動時に空気を完全
に抜かないと、圧縮比の違いによりバルブの作動
タイミングが狂う恐れがあり、一方、油圧が出入
する方法を採用すれば、容量の大きな油圧ポンプ
でないと出入の追従性が悪いので回転限界を高め
ることが困難であつた。

また、ロツカアームにプランジヤ等を設ける必
要があるので、機構が大掛りとなり、コンパクト
化が困難であつた。

そこで本出願人は、このような従来の問題点を
解決するために、本出願と同日に、ガイド部材内
に摺動自在に支承されたボデイと、ボデイ内をボ
デイと同方向に摺動するスライダーと、ボデイお
よびスライダーの摺動方向に油圧で出没されるセ
レクターピンとで構成され、バルブ停止機構をコ
ンパクト化するとともに、回転限界を高めること
を可能としたエンジンのバルブ駆動装置を提案し
た。

（発明の目的） 本発明は、かかるバルブ駆動装置の改良に関す
るものであつて、所謂ダイレクトタイプのバルブ
駆動装置において、スプリングシートの構造を簡
単化するとともに、追従スプリングの改良によ
り、より回転限界を高めることを目的とするもの
である。

（発明の構成） このため本発明は、ガイド部材内に摺動自在に
支承され、動弁カムにより駆動されるボデイを設
け、吸気もしくは排気バルブステムの先端が該ボ
デイ内で摺動自在に支承される構成とし、かつバ
ルブステムの摺動方向と直交する方向に出没自在
にボデイに支承され、ボデイとバルブステムとを
係合・離脱させるセレクターピン、およびガイド
部材およびボデイに形成されたオイル通路を介し
てセレクターピンに油圧を供給するオイル供給装
置を備え、該オイル供給装置は、エンジンの運転
状態に応じてオイルの供給を制御するバルブ装置
を備えるとともに、バルブステムに固定されたバ
ルブスプリングシート下面側にバルブスプリング
上端を当接させ、かつ該バルブスプリングシート
上面とボデイ下面との間にボデイとバルブステム
を離反する方向に付勢する追従スプリングを配設
して構成したものである。

従つて、バルブ作動時は、オイル供給装置によ
りオイル（油圧）を供給し、セレクターピンを突
出させてボデイとバルブステムとを係合させ、動
弁カムの動きをボデイを介してバルブに伝える一
方、バルブ不作動（停止）時は、オイル供給装置
によりオイル（油圧）の供給を停止し、セレクタ
ーピンを没入させて、ボデイとバルブステムとを
離脱させ、動弁カムの動きがバルブに伝わらない
ようになる。

（発明の効果） 本発明によれば、動弁カムとバルブとの間にボ
デイを設け、ボデイとバルブステムの係合・離脱
を、油圧により出没制御されるセレクターピンで
行なうようにして、スプリングシートをバルブス
プリングと追従スプリングのシートに共用するよ
うにしたものであるから、スプリングシートの構
造が簡単になるとともに、追従スプリング長を長
く設定できるので、スプリングの応力を下げるこ
とができ、バルブ停止時の回転限界をさらに高め
ることができる。

また、ボデイ側にセレクターピンを支持して、
油圧の供給時にセレクターピンを突出させてバル
ブ作動状態とし、油圧の供給停止時にセレクター
ピンを没入させてバルブ不作動（停止）状態とし
たものであるから、アイドリング時等の油圧が低
い状態でのバルブ停止が確実となり、大容量の油
圧ポンプ等を用いる必要がない。

（実施例） 第１図及び第２図に示すように、エンジン本体
１の上部にはシリンダヘツド２が取付けられ、該
シリンダヘツド２の底部には、燃焼室３に通じる
２つの吸気ポート４ａ，４ａと排気ポート５ａ，
５ａとが形成され、吸気ポート４ａ，４ａは、独
立した２本の吸気通路６ａ，６ａにそれぞれ連通
されるとともに、排気ポート５ａ，５ａは１本の
排気通路７に連通されている。各吸気通路６ａ，
６ａには燃料噴射弁８が設けられている。

上記シリンダヘツド２内には、吸気ポート４
ａ，４ａを開閉する吸気バルブ９ａ，９ａと、排
気ポート５ａ，５ａを開閉する排気バルブ１０
ａ，１０ａが設けられ、各バルブ９ａ，９ａ，１
０ａ，１０ａは、シリンダヘツド２上部のヘツド
カバー１１内に配置された動弁カム１２，…，１
２により、バルブ停止機構１３，…，１３を介し
て開閉作動されるようになつている。

第３図は、各バルブ９ａ，９ａ，１０ａ，１０
ａの内、一方の吸気バルブ９ａとバルブ停止機構
１３と動弁カム１２とを代表的に示した拡大断面
図であり、図中、左半分はバルブ作動時を表わ
し、右半分はバルブ停止時を表わしている。

同図において、動弁カム１２と吸気バルブ９ａ
との間のシリンダヘツド（ガイド部材）２には、
ボデイ嵌合穴２ａが形成され、該ボデイ嵌合穴２
ａには、ボデイ１５が上下摺動自在に嵌合されて
いる。

該ボデイ１５の頂部１５ａに形成された凹部１
５ｂには、動弁カム１２に当接するシム１６が嵌
着されている。

このように、シム１６を嵌着することにより、
ボデイ１５の上部に盗み部１５ｆを形成すること
ができ、ボデイ１５が軽量化してより回転限界を
高めることが可能となる。

該ボデイ１５内の中央には、軸方向のステム嵌
合孔１５ｃが形成され、該ステム嵌合孔１５ｃに
は、吸気バルブ９ａのバルブステム９ｂのステム
延長部９ｃが、ボデイ１５の摺動方向と同方向に
上下摺動自在に嵌合されている。

このステム延長部９ｃの頂部付近以外の外周部
を僅かに小径にすれば、ステム嵌合孔１５ｃとの
接触面積が少なくなり、バルブステム９ｂの上下
動がスムースに行なえる。

上記ボデイ１５には、例えば、円周上２等分位
置に、軸方向と直交する方向のセレクターピン嵌
合孔１５ｅ，１５ｅが形成され、各セレクターピ
ン嵌合孔１５ｅ，１５ｅには、セレクターピン１
８，１８がステム延長部９ｃおよびボデイ１５の
摺動方向と直交する方向にボデイ１５のステム嵌
合孔１５ｃに対して出没自在に嵌合（支承）され
ている。

該セレクターピン１８は、リターンスプリング
１９により没入方向に付勢され、バルブ作動時に
は、後述する油圧でボデイ１５のステム嵌合孔１
５ｃに突入して、ステム延長部９ｃとボデイ１５
とを摺動方向に連動するように係合させる（第３
図左半分の状態）一方、バルブ停止（不作動）時
には、リターンスプリング１９の付勢力でボデイ
１５のステム嵌合孔１５ｃから抜脱されて、スト
ツパーリング２０で当て止められ、ステム延長部
９ｃをボデイ１５とは連動しないように離脱させ
る（第３図右半分の状態）。

上記ボデイ１５の下面と次述する吸気バルブ９
ａのスプリングシート２３との間には、ボデイ１
５とバルブステム９ｂを離反する方向に付勢する
追従スプリング２１が縮装されている。

このように、追従スプリング２１のスプリング
シートを吸気バルブ９ａのスプリングシート２３
と共用できるので、スプリングシートの構造が簡
単になり、また、追従スプリング２１の全長を長
く設定できるので、スプリング応力を下げること
ができ、回転限界をより高めることができる。

なお、スプリングシート２３の上面に凹部２３
ａを設ければ、追従スプリング２１の全長をさら
に長く設定できるので、回転限界をより高めるこ
とができる。

上記吸気バルブ９ａは、シリンダヘツド２に嵌
着されたステムガイド２２でバルブステム９ｂが
上下摺動自在に支持され、該バルブステム９ｂの
上部に取付けられたスプリングシート２３とシリ
ンダヘツド２のスプリングシート２４との間に縮
装されたバルブスプリング２５，２６により、上
方に付勢されている。

一方、上記ボデイ１５の外周部１５ｄに形成さ
れたセレクターピン嵌合孔１５ｅは、セレクター
ピン１８の先端受圧面に連通するオイル通路とし
て作用する。

そして、シリンダヘツド（ガイド部材）２のボ
デイ嵌合穴２ａには、ボデイ１５のセレクターピ
ン嵌合孔１５ｅ，１５ｅと常に連通する環状のオ
イル供給溝２ｂを形成し、該オイル供給溝２ｂに
連通するシリンダヘツド２のオイル供給通路２７
には、オイル供給制御装置２８を接続する。

該オイル供給制御装置２８は、エンジン回転数
やエンジン負荷を検出して、低負荷、低回転時に
制御回路２９から出力される制御信号で開閉制御
される切替バルブ３０を備え、該切替バルブ３０
により、オイルタンク３１から油圧ポンプ３２を
介して圧送される油圧をオイル供給通路２７に供
給し、あるいはオイル供給通路２７の油圧をリタ
ーン通路３３を介してオイルタンク３１に戻すよ
うになつている。

上記のようにエンジンのバルブ駆動装置を構成
すれば、バルブ作動時には（第３図左半分の状
態）、切替バルブ３０が開状態で、油圧ポンプ３
２から圧送される油圧がオイル供給通路２７に作
用する。

そして、オイル供給溝２ｂ、ボデイ１５のセレ
クターピン嵌合孔（オイル通路）１５ｅにも油圧
が作用し、リターンスプリング１９の付勢力に抗
してセレクターピン１８がボデイ１５のステム嵌
合孔１５ｃに嵌合し、ステム延長部９ｃとボデイ
１５とを係合させる。

従つて、動弁カム１２の回転により、一体化さ
れたボデイ１５とバルブステム９ｂが上下摺動
し、ボデイ１５を介して吸気バルブ９ａが開閉作
動されるようになる。

一方、バルブ停止（不作動）時には（第３図右
半分の状態）、低負荷、低回転時に制御回路２９
から出力される制御信号で切替バルブ３０が閉作
動され、油圧ポンプ３２から圧送される油圧はリ
ターン通路３３を介してオイルタンク３１に戻さ
れ、オイル供給通路２７には作用しない。

そして、オイル供給溝２ｂ、ボデイ１５のセレ
クターピン嵌合孔（オイル通路）１５ｅにも油圧
が作用しないので、リターンスプリング１９の付
勢力でセレクターピン１８がボデイ１５のステム
嵌合孔１５ｃから抜脱されて、ステム延長部９ｃ
とボデイ１５とを離脱させる。

従つて、動弁カム１２の回転により、ボデイ１
５はボデイ嵌合穴２ａを上下摺動するが、バルブ
ステム９ｂは、ボデイ１５のステム嵌合孔１５ｃ
にフリーな状態で上下摺動しないので、吸気バル
ブ９ａの作動は停止する。

上記実施例では、１気筒に２個の吸気バルブ９
ａ，９ａが設けられたエンジンにおける一方の吸
気バルブ９ａの制御を例にとつたが、同時に一方
の排気バルブ１０ａを制御してもよく、また、各
気筒に１個の吸気バルブを設けた多気筒エンジン
における、いわゆる気筒数制御にも適用できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバルブ駆動装置を備えた
エンジンの断面図、第２図は燃焼室に対する吸気
通路と排気通路の配置構造を略画的に示した平面
図、第３図は左半分がバルブ作動時、右半分がバ
ルブ停止時を表わしたバルブ駆動装置の縦断面図
である。 ２……シリンダヘツド（ガイド部材）、２ａ…
…ボデイ嵌合穴（ボデイ摺動面）、２ｂ……オイ
ル供給溝（オイル供給口）、９ａ……吸気バルブ、
９ｂ……バルブステム、９ｃ……ステム延長部、
１０ａ……排気バルブ、１２……動弁カム、１３
……バルブ停止機構、１５……ボデイ、１５ｃ…
…ステム嵌合孔、１５ｅ……セレクターピン嵌合
孔、１８……セレクターピン、２７……オイル供
給通路、２８……オイル供給制御装置、３０……
切替バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガイド部材内に摺動自在に支承され、動弁カ
   ムにより駆動されるボデイを設け、吸気もしくは
   排気バルブステムの先端が該ボデイ内で摺動自在
   に支承される構成とし、かつバルブステムの摺動
   方向と直交する方向に出没自在にボデイに支承さ
   れ、ボデイとバルブステムとを係合・離脱させる
   セレクターピン、およびガイド部材およびボデイ
   に形成されたオイル通路を介してセレクターピン
   に油圧を供給するオイル供給装置を備え、該オイ
   ル供給装置は、エンジンの運転状態に応じてオイ
   ルの供給を制御するバルブ装置を備えるととも
   に、バルブステムに固定されたバルブスプリング
   シート下面側にバルブスプリングの上端を当接さ
   せ、かつ該バルブスプリングシート上面とボデイ
   下面との間にボデイとバルブステムを離反する方
   向に付勢する追従スプリングを配設したことを特
   徴とするエンジンのバルブ駆動装置。