JPH0243883B2 - - Google Patents

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JPH0243883B2
JPH0243883B2 JP58238424A JP23842483A JPH0243883B2 JP H0243883 B2 JPH0243883 B2 JP H0243883B2 JP 58238424 A JP58238424 A JP 58238424A JP 23842483 A JP23842483 A JP 23842483A JP H0243883 B2 JPH0243883 B2 JP H0243883B2
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valve
pin
cam
rocker
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Kenichi Nagahiro
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Honda Motor Co Ltd
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Priority to FR8419288A priority patent/FR2556774B1/fr
Priority to US06/682,424 priority patent/US4576128A/en
Priority to DE3445951A priority patent/DE3445951A1/de
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/30—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of positively opened and closed valves, i.e. desmodromic valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0535—Single overhead camshafts [SOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L2013/10—Auxiliary actuators for variable valve timing
    • F01L2013/105—Hydraulic motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機関の回転に同期して回転駆動され
るカムシヤフトに、各気筒の吸、排気弁に対応し
てカムが一体化され、前記カムシヤフトと平行な
ロツカシヤフトには、各気筒の前記カムに当接し
て揺動し前記吸、排気弁を作動させるためのロツ
カアームがそれぞれ枢支される多気筒内燃機関に
おいて、一部気筒の吸、排気弁の作動を、機関の
低負荷時などに任意に休止し得るようにした弁作
動休止装置に関する。
かかる多気筒内燃機関において、多気筒のうち
の一部気筒の仕事を実質的に無効にすべく、その
一部気筒の吸、排気弁の開閉作動を休止させるこ
とができれば、機関の低負荷運転時に一部気筒の
吸、排気弁の作動を休止することにより、燃費の
低減を図ることができるが、従来、そのような問
題を解決するにあたつて満足すべき装置が得られ
ていなかつた。
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたも
のであり、比較的簡単な構成により信頼性の高い
動作を得ることができ、実用性に優れた多気筒内
燃機関の弁作動休止装置を提供することを目的と
する。
かかる目的を達成するために、本発明によれ
ば、カムに応動して常時揺動する駆動ロツカアー
ムと、前記吸、排気弁に係合する従動ロツカアー
ムとが相対角変位可能にして前記ロツカシヤフト
に枢支され、前記駆動ロツカアームに係合可能な
シンクロピンが前記従動ロツカアームに軸線方向
摺動可能に配設されるとともに前記駆動ロツカア
ームに係合する方向にばね付勢され、駆動ロツカ
アームには、油圧の作用により前記シンクロピン
を従動ロツカアーム側に押圧して駆動ロツカアー
ムとの係合を解除するタイミングピストンが前記
シンクロピンに対応して配設される。
以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、先ず第１図及び第２図において、この内
燃機関Ｅは、多気筒たとえば４気筒のトーチ点火
式内燃機関であり、各気筒のシリンダヘツド１に
は、主燃焼室２への吸、排気を司る吸気弁３ａお
よび排気弁３ｂと、副燃焼室（図示せず）への吸
気を司る副燃焼室用吸気弁３ｃとが開閉動作自在
にそれぞれ設けられる。各弁３ａ，３ｂ，３ｃ
は、カムシヤフト４の回転動作に応じて強制的に
開閉作動されるが、低負荷運転時には、いくつか
の気筒の弁３ａ，３ｂ，３ｃはその作動を休止せ
しめられる。たとえば、各気筒の一方から他方に
向けて順に第１〜第４の番号を付けたとすると、
第１および第４気筒の各弁３ａ，３ｂ，３ｃは高
負荷運転時においては個別に対応する強制動弁機
構５ａ，５ｂ，５ｃによつて強制的に作動せしめ
られるが、低負荷運転時においては個別に対応す
る作動休止機構６ａ，６ｂ，６ｃの働きによりそ
の作動を休止せしめられる。一方、第２および第
３気筒の各弁３ａ，３ｂ，３ｃは個別に対応する
常時強制動弁機構７ａ，７ｂ，７ｃによつて負荷
の高低にかかわらず常時作動せしめられる。
第１および第４気筒の各弁３ａ，３ｂ，３ｃに
個別に対応する強制動弁機構５ａ，５ｂ，５ｃお
よび作動休止機構６ａ，６ｂ，６ｃはそれぞれ同
一の構成を有しており、また第２および第３気筒
の各弁３ａ，３ｂ，３ｃに個別に対応する常時強
制動弁機構７ａ，７ｂ，７ｃも同一の構成を有し
ている。したがつて、以下の説明では、強制動弁
機構５ａ、作動休止機構６ａ、常時強制動弁機構
７ａおよびそれらに関連する部分について詳述す
ることにし、他の強制動弁機構５ｂ，５ｃ、作動
休止機構６ｂ，６ｃ、常時強制動弁機構７ｂ，７
ｃおよびそれらに関連する部分については詳細な
説明を省略する。
第１気筒において、吸気弁３ａは、シリンダヘ
ツド１を上下に貫通して設けられた案内筒８内に
移動自在に挿通されており、その吸気弁３ａの上
端にはおねじ９が刻設される。おねじ９にはリテ
ーナ１０が螺着されるとともに、リテーナ１０に
よつて下方への移動を規制されて下側リフタ１１
が螺合される。また下側リフタ１１から上方に間
隔をあけた位置で、おねじ９には上側リフタ１２
が螺合され、この上側リフタ１２はその上方でお
ねじ９に螺合されるロツクナツト１２によつて上
方への移動を規制される。下側リフタ１１および
上側リフタ１２間に強制動弁機構５ａが係合され
ており、この強制動弁機構５ａの揺動動作によつ
て吸気弁３ａの強制的な上下動、すなわち強制的
な開閉動作が行われる。
なお、吸気弁３ａを囲繞してシリンダヘツド１
の上部とリテーナ１０との間にコイル板ばね１４
が介装されており、このばね１４のばね力により
吸気弁３ａは閉弁方向に付勢されているが、ばね
１４のばね力は吸気弁３ａの閉弁状態を保持する
程度の弱いものであり、吸気弁３ａの開閉動作に
は殆ど関与しない。
第３図において、強制動弁機構５ａは、シリン
ダヘツド１の中央部上方に配置され閉弁用カム１
５および開弁用カム１６を一体的に備えるカムシ
ヤフト４と、閉弁用カム１５に当接して揺動する
第１ロツカアーム１７と、開弁用カム１６に当接
し第１ロツカアーム１７に連動して揺動する駆動
ロツカアームとしての第２ロツカアーム１８と、
第２ロツカアーム１８との連結および連結解除自
在であり吸気弁３ａに連結される従動ロツカアー
ムとしての第３ロツカアーム１９と、各ロツカア
ーム１７，１８，１９を枢支すべくカムシヤフト
４と平行に配置されたロツカシヤフト２０とを備
える。
カムシヤフト４は、シリンダヘツド１の上部で
回転自在に支承されており、機関の回転に同期し
て1/2の回転比で回転駆動される。またロツカシ
ヤフト２０は、カムシヤフト４の斜め上方でシリ
ンダヘツド１の上部に固定的に支持される。第１
ロツカアーム１７には閉弁用カム１５に摺接する
カムスリツパ２１が一体的に設けられ、第２ロツ
カアーム１８には開弁用カム１６に摺接するカム
スリツパ２２が一体的に設けられる。しかも両カ
ムスリツパ２１，２２は、カムシヤフト４および
ロツカシヤフト２０の中心間を結ぶ仮想直線２３
の両側に配置される。すなわち、第１ロツカアー
ム１７のカムスリツパ２１は、前記仮想直線２３
に関して吸気弁３ａ側で閉弁用カム１５に摺接
し、第２ロツカアーム１８のカムスリツパ２２は
前記仮想直線２３に関して吸気弁３ａと反対側で
開弁用カム１６に摺接する。また第１ロツカアー
ム１７の吸気弁３ａ側の上部には、上方に臨む当
接座２４が設けられており、第２ロツカアーム１
８にはその当接座２４の上方に延びる支持部２５
が一体的に設けられる。この支持部２５には当接
座２４に当接するタペツトねじ２６が進退可能に
螺合されており、緩みを防止するためにタペツト
ねじ２６にはロツクナツト２７が螺合される。こ
のタペツトねじ２６により、第１および第２ロツ
カアーム１７，１８が連動する。すなわち、閉弁
用カム１５により第１ロツカアーム１７が第１図
の反時計方向に回動したときに当接座２４がタペ
ツトねじ２６を押すことにより第２ロツカアーム
１８も第１図の反時計方向に回動され、また開弁
用カム１６により第２ロツカアーム１８が第１図
の時計方向に回動したときにはタペツトねじ２６
が当接座２４を押すことにより第１ロツカアーム
１７も第１図の時計方向に回動される。
第３ロツカアーム１９には吸気弁３ａの方向に
延び、しかも先端部が二股に分岐した係合腕２８
が一体的に設けられており、この係合腕２８の先
端が吸気弁３ａを両側から挟持するようにして下
側リフタ１１および上側リフタ１２間に係合され
る。したがつて第２ロツカアーム１８および第３
ロツカアーム１９が連結状態にあるときには、第
１ロツカアーム１７の閉弁方向の回動動作が第２
ロツカアーム１８を介して第３ロツカアーム１９
に伝達され、係合腕２８が上方に回動して上側リ
フタ１２を上方に押上げることにより吸気弁３ａ
が閉弁作動する。また第２ロツカアーム１８の開
弁方向への回動動作と一体的な第３ロツカアーム
１９の回動動作により、下側リフタ１１が係合腕
２８により下方に押下げられて、吸気弁３ａが開
弁作動する。
第２ロツカアーム１８および第３ロツカアーム
１９間の連結及び連結解除を行なうための作動休
止機構６ａは、第２および第３ロツカアーム１
８，１９間に介装されており、この作動休止機構
６ａが作動したときに、第２および第３ロツカア
ーム１８，１９間の連結状態が解除される。その
ように連結状態が解除されると、第１および第２
ロツカアーム１７，１８の動作が第３ロツカアー
ム１９に伝達されず、吸気弁３ａはばね１４のば
ね力により閉弁されたままとなる。
第４図を併せて参照して、作動休止機構６ａ
は、ロツカシヤフト２０の軸線と平行な軸線に沿
つて第２および第３ロツカアーム１８，１９を連
結する位置およびその連結を解除する位置間で移
動可能なシンクロピン２９と、油圧の作用により
シンクロピン２９を連結解除位置側に押圧するタ
イミングピストン３０と、シンクロピン２９をそ
の連結位置側に向けて付勢するためのばね３１
と、タイミングピストン３０の作動を規制するト
リガ板３２とを備える。
第３ロツカアーム１９には、第２ロツカアーム
１８側に向けて開放しロツカシヤフト２０の軸線
と平行なガイド穴３３が穿設されており、そのガ
イド穴３３の底部には空気抜き孔３４が穿設され
る。シンクロピン２９は底部に透孔３５を有して
有底円筒状に形成されており、その開放端を前記
空気抜き孔３４側に向けてガイド穴３３に摺合さ
れ、ガイド穴３３の底部とシンクロピン２９との
間にばね３１が介装される。したがつて、シンク
ロピン２９は、ばね３１のばね力により、ガイド
穴３３から突出する方向、すなわち第２ロツカア
ーム１８側に向けて付勢される。
一方、第２ロツカアーム１８には、前記ガイド
穴３３に対応してロツカシヤフト２０の軸線と平
行なシリンダ孔３６が穿設されており、このシリ
ンダ孔３６の第３ロツカアーム１９とは反対側の
端部はプラグ３７によつて閉塞される。シリンダ
孔３６は、その第３ロツカアーム１９側から順
に、ガイド穴３３と同径のピン摺合部３８と、該
摺合部３８よりも小径のピストン摺合部３９と、
ピストン摺合部３９よりも大径の油圧室４０とが
形成されて成り、ピン摺合部３８およびピストン
摺合部３９間には第３ロツカアーム１９側に臨む
規制段部４１が形成される。シンクロピン２９は
ピン摺合部３８に摺合可能であり、規制段部４１
に当接してその第２ロツカアーム１８側への移動
を規制され、その状態で第２および第３ロツカア
ーム１８，１９がシンクロピン２９を介して連結
される。
タイミングピストン３０は、有底円筒体４２
と、円筒体４３とが相互に摺合されて成る。有底
円筒体４２は、その開放端を第３ロツカアーム１
９側に向けてピストン摺合部３９に摺合される。
円筒体４３は、ピストン摺合部３９に摺合する押
圧鍔４４を一端に有して有底円筒体４２に摺合さ
れる。有底円筒体４２の底部および円筒体４３の
一端部間にはばね４５が介装されており、円筒体
４３はばね４５のばね力により第３ロツカアーム
１９側に向けて付勢される。しかも円筒体４３に
おける一端部には透孔４６が穿設されており、前
記シンクロピン２９の透孔３５およびガイド穴３
３の底部の空気抜き孔３４を介して、タイミング
ピストン３０の内部は外部に連通される。したが
つて、円筒体４３および有底円筒体４２の軸方向
相対運動は、タイミングピストン３０内の空気加
圧あるいは減圧による抵抗なしに自在に行われ
る。
有底円筒体４２および円筒体４３の長さは、有
底円筒体４２の底部がプラグ３７に当接し、かつ
規制段部４１に当接しているシンクロピン２９に
円筒体４３の押圧鍔４４が当接したときに、押圧
鍔４４および有底円筒体４２の端部間に、トリガ
板３２を嵌合し得る嵌合溝４７が形成されるよう
に設定される。また、有底円筒体４２の外周にも
トリガ板３２の嵌合可能な嵌合溝４８が穿設され
ており、この嵌合溝４８の位置は、油圧室４０に
油圧が作用してタイミングピストン３０がシンク
ロピン２９を押圧し、第２および第３ロツカアー
ム１８，１９の連結状態が解除されたときに、ト
リガ板３２が嵌合するように設定される。
第２ロツカアーム１８には、トリガ板３２を揺
動自在に摺合する溝４９が穿設されており、溝４
９に摺合されたトリガ板３２はロツカシヤフト２
０の軸線と平行なピン５０により第２ロツカアー
ム１８に枢支される。ピン５０の両端にはＥ型止
め輪５１，５２がそれぞれ嵌着される。
第５図において、トリガ板３２には、ピン５０
の位置からタイミングピストン３０側に延びる規
制部５３と、ピン５０の位置からロツカシヤフト
２０側に延びる当接部５４とがそれぞれ設けられ
ており、規制部５３は前記タイミングピストン３
０の嵌合溝４７，４８に嵌合可能である。また、
当接部５４はロツカシヤフト２０の外周に切込ん
で設けられたカム面５５に当接する。さらに基本
的には略Ｕ字状に形成され、ピン５０の両端に枢
支されるばね５６の途中が規制部５３の上部に当
接され、ばね５６の両端は第２ロツカアーム１８
のロツカシヤフト２０側の側面に当接される。こ
のばね５６のばね力により、トリガ板３２は規制
部５３がタイミングピストン３０側に近接する方
向、すなわちピン５０のまわりに第５図の時計方
向に回動する方向に付勢される。一方、カム面５
５はロツカシヤフト２０の外周にその一直径線と
平行な平担面状に形成される。而してピン５０お
よびロツカシヤフト２０の中心間を結ぶ直線上で
のカム面５５およびピン５０の中心間の距離L1
は、第２ロツカアーム１８が開弁方向、すなわち
第２ロツカアーム１８およびピン５０がロツカシ
ヤフト２０のまわりに第５図の反時計方向に回動
するのに応じて次第に小さくなるように設定され
る。また当接部５４の形状は、上述のようにカム
面５５およびピン５０の中心間の距離L1が次第
に小さくなるのに応じてトリガ板３２をピン５０
のまわりに第５図の反時計方向に回動せしめるべ
く、カム面５５に摺接する当接部５４の外周面か
らピン５０の中心までの距離L2がピン５０のま
わりに第５図の時計方向に進むにつれて小さくな
るように形成される。これにより、第２ロツカア
ーム１８が開弁方向に回動したときに、トリガ板
３２は第２ロツカアーム１８とともにロツカシヤ
フト２０のまわりに第５図の反時計方向に回動し
つつばね５６の付勢力に抗してピン５０のまわり
に第５図の反時計方向に回動し、規制部５３がタ
イミングピストン３０の嵌合溝４７あるいは４８
から離脱せしめられる。
このような作動休止機構６ａにおいて、油圧室
４０に油圧が作用していない状態では、シンクロ
ピン２９がばね３１のばね力によりシリンダ孔３
６のピン摺合部３８に摺合して、第２および第３
ロツカアーム１８，１９を連結する。したがつて
第３ロツカアーム１９は、第２ロツカアーム１８
と一体的に揺動し、係合腕２８を介して吸気弁３
ａが開閉作動される。
一方、油圧室４０に油圧が作用すると、タイミ
ングピストン３０の有底円筒体４２が第３ロツカ
アーム１９側に作動しようとするが、第２ロツカ
アーム１８が閉弁作動しているときには、トリガ
板３２の規制部５３が嵌合溝４７に嵌合している
ので、有底円筒体４２の動作は阻止される。第２
ロツカアーム１８が開弁作動している途中では、
トリガ板３２の規制部５３が嵌合溝４７から離脱
するので、有底円筒体４２の動作が許容され、有
底円筒体４２は円筒体４３の押圧鍔４４に当接
し、該押圧鍔４４を介してシンクロピン２９を押
圧する。このとき、第２ロツカアーム１８の開弁
動作が終了する頃になると、シンクロピン２９と
ピン摺合部３８との間の摺動抵抗が小さくなるの
で、シンクロピン２９はシリンダ孔３６のピン摺
合部３８から離脱してガイド穴３３内に押し込ま
れる。したがつて第２および第３ロツカアーム１
８，１９の連結状態が解除され、第３ロツカアー
ム１９は、第２ロツカアーム１８の動作にかかわ
らず吸気弁３ａを閉弁状態に保つ姿勢を維持す
る。
第６図において、シンクロピン２９の直径は、
第２および第３ロツカアーム１８，１９の連結状
態が解除された状態で、第２ロツカアーム１８の
揺動動作にかかわらず、タイミングピストン３０
が常に摺接しているように設定される。すなわ
ち、角度αの範囲内で第２ロツカアーム１８がロ
ツカシヤフト２０を支点として揺動運動する際
に、第６図の実線で示すようにタイミングピスト
ン３０とシンクロピン２９との軸線が一致してい
る状態から、タイミングピストン３０が鎖線で示
す位置まで角変位しても、斜線で示す部分でタイ
ミングピストン３０とシンクロピン２９とが摺接
しているように、シンクロピン２９の直径が設定
される。なお、シンクロピン２９の直径をタイミ
ングピストン３０の直径に対して大きく設定する
のに代えて、タイミングピストン３０の直径をシ
ンクロピン２９に対して大きく設定してもよい。
第２および第３ロツカアーム１８，１９を再び
連結する際には、油圧室４０の油圧が解放され
る。これにより、シンクロピン２９がばね３１の
ばね力により、第２ロツカアーム１８側に向けて
押圧されるが、この際にも第２ロツカアーム１８
が閉弁作動しているときには、トリガ板３２が嵌
合溝４８に嵌合しているので、タイミングピスト
ン３０の動作が規制されており、シンクロピン２
９の移動は阻止される。第２ロツカアーム１８が
開弁作動に移ると、トリガ板３２が嵌合溝４８か
ら離脱するので、タイミングピストン３０の移動
が可能となり、シンクロピン２９はタイミングピ
ストン３０を押圧しながらシリンダ孔３６のピン
摺合部３８に摺合する。これにより、第２および
第３ロツカアーム１８，１９が再び連結され、第
３ロツカアーム１９が第２ロツカアーム１８とと
もに揺動して、吸気弁３ａが開弁作動される。
このような第２および第３ロツカアーム１８，
１９の再連結時に、シンクロピン２９の軸線とシ
リンダ孔３６の軸線とが多少ずれていても、シン
クロピン２９のピン摺合部３８への摺合が円滑に
行われるようにするため、第７図で示すように、
シリンダ孔３６の開口端縁３６ａと、シンクロピ
ン２９の端部周縁２９ａとは、滑らかに彎曲加工
される。すなわち第２および第３ロツカアーム１
８，１９の連結が解除されている状態にあるとき
に、第３ロツカアーム１９は上側リフタ１２およ
び下側リフタ１１間で係合腕２８の先端が上下動
するだけのわずかな角度で揺動可能であり、第２
および第３ロツカアーム１８，１９の再連結時に
シンクロピン２９の軸線とタイミングピストン３
０の軸線とがわずかにずれる可能性がある。その
ような場合でも、シンクロピン２９のピン摺合部
３８への摺合が自動的かつ円滑に行われるよう
に、シンクロピン２９の端部周縁２９ａの彎曲曲
率半径R1と、シリンダ孔３６の間口端縁３６ａ
の彎曲曲率半径R2とが設定される。
ここで、作動休止機構６ａに油圧を供給するた
めの構成について説明すると、再び第３図を参照
して、油圧供給源３７は油圧ポンプ５８とアキユ
ムレータ５９とから成る。油圧ポンプ５８は、シ
リンダ６０内のプランジヤ６１を駆動棒６２で往
復駆動して、吸入弁６３から作動油を吸入すると
ともに吐出弁６４から作動油を吐出するように構
成されており、駆動棒６２はカムシヤフト４に一
体的に設けられた駆動棒６５により駆動される。
またプランジヤ６１は駆動棒６２に常に当接する
ように、ばね６６により付勢される。吐出弁６４
に通じる吐出油路６７の途中にはアキユムレータ
５９が接続されており、吐出油路６７はさらに電
磁切換弁６８に接続される。
電磁切換弁６８は、前記吐出油路６７を油路６
９に接続する第１の切換態様と、油路６９を解放
油路７０に接続する第２の切換態様とを切換可能
であり、ソレノイド７１が励磁されたときに第１
の切換態様となり、ソレノイド７１が消磁された
ときには第２の切換態様となる。
油路６９はロツカシヤフト２０内に同心に形成
された油路７２に接続される。しかもロツカシヤ
フト２０には、第２ロツカアーム１８の油圧室４
０に対応した側壁に連通孔７３が穿設されてお
り、この連通孔７３は、第２ロツカアーム１８に
穿設された油路７４を介して油圧室４０に連通さ
れる。したがつて、ソレノイド７１を励磁して電
磁切換弁６８を第１の切換態様としたときに、油
圧ポンプ５８からの作動油が油圧室４０に供給さ
れ、ソレノイド７１を消磁して電磁切換弁６８を
第２の切換態様としたときに、油圧室４０の油圧
が解放される。
次に第８図によつて常時強制動弁機構７ａにつ
いて説明すると、この常時強制動弁機構７ａは、
カムシヤフト４に設けられた閉弁用カム１５′に
摺接するカムスリツパ１０１を備える第１ロツカ
アーム７５と、カムシヤフト４に設けられた開弁
用カム１６′に摺接するカムスリツパ１０２を有
する第２ロツカアーム７６とを備え、第１および
第２ロツカアーム７５，７６はロツカシヤフト２
０に枢支される。しかも第１ロツカアーム７５に
は上方に臨む当接座１０３が設けられ、第２ロツ
カアーム７６には、該当接座１０３の上方に延び
る支持部１０４が設けられ、支持部１０４には当
接座１０３に当接すべくタペツトねじ１０５が螺
合され、該タペツトねじ１０５にはロツクナツト
１０６が螺合される。また第２ロツカアーム７６
には吸気弁３ａに係合する係合腕７８が一体的に
設けられる。
このように構成された常時強制動弁機構７ａで
は、タペツトねじ１０５を介して相互に連動する
第１および第２ロツカアーム７５，７６が閉弁用
カム１５′および開弁用カム１６′により揺動駆動
されるのに応じて係合腕７８が常時上下動し、吸
気弁３ａはカムシヤフト４の回転動作中、すなわ
ち機関の運転中、負荷の高低にかかわらず常に開
閉作動される。
次にこの実施例の作用について説明すると、内
燃機関Ｅが高負荷で運転されている状態にあつて
は、作動休止機構６ａ〜６ｃの各油圧室４０に油
圧は作用しておらず、したがつて強制動弁機構５
ａ〜５ｃにおいては第２ロツカアーム１８および
第３ロツカアーム１９がシンクロピン２９を介し
て連結されている。このため、第１および第４気
筒においては、閉弁用カム１５に当接して揺動す
る第１ロツカアーム１７と、開弁用カム１６に当
接し第１ロツカアーム１７に連動して揺動する第
２ロツカアーム１８とによつて第３ロツカアーム
１９が揺動し、各弁３ａ〜３ｃが強制的に開閉作
動せしめられる。このように閉弁用カム１５に当
接する第１ロツカアーム１７と開弁用カム１６に
当接する第２ロツカアーム１８とを連動させ、第
３ロツカアーム１９を第２ロツカアーム１８と一
体的に揺動させて各弁３ａ〜３ｃを強制駆動する
ことにより、閉弁用カム１５および開弁用カム１
６のカムプロフイルを理想的な形状にして吸、排
気効率を向上させることができる。しかも、ばね
１４のばね力を、各弁３ａ〜３ｃの閉弁状態を維
持する程度の弱い値に設定して、各弁３ａ〜３ｃ
の作動には殆ど無関係とすることができ、したが
つて開弁作動時のばね１４の反発力が小さくな
り、動弁負荷が低減されるので、燃費を低減する
ことが可能となる。
また内燃機関Ｅの高負荷運転状態での第２およ
び第３気筒の常時強制動弁機構７ａ〜７ｃにおい
ては、閉弁用カム１５′に当接して揺動する第１
ロツカアーム７５と、開弁用カム１６′に当接し
第１ロツカアーム７５に連動して揺動する第２ロ
ツカアーム７６とによつて各弁３ａ〜３ｃが強制
的に開閉作動せしめられる。したがつて閉弁用カ
ム１５′および開弁用カム１６′によつて各弁３ａ
〜３ｃが強制駆動されることになり、閉弁用カム
１５′および開弁用カム１６′のカムプロフイルを
理想的な形状にして吸、排気効率を向上させるこ
とができ、開弁作動時のばね１４の反発力を小さ
くして動弁負荷を低減し、燃費を低減することが
可能となる。しかも常時強制動弁機構７ａ〜７ｃ
は、内燃機関Ｅの低負荷運転時においても高負荷
運転時と同様に作動するものであり、低負荷運転
時にも動弁負荷の低減により燃費低減に寄与する
ことができる。
内燃機関Ｅが低負荷で運転されるときには、電
磁切換弁６８を励磁して油路６９，７２、連通孔
７３および油路７４から、第１および第４気筒に
おける各作動休止機構６ａ〜６ｃの油圧室４０に
油圧を作用させる。これにより、各タイミングピ
ストン３０が第３ロツカアーム１９側に向けて押
圧駆動され、各シンクロピン２９がばね３１のば
ね力に抗してガイド穴３３内に押し戻される。こ
の際、第２ロツカアーム１８が閉弁作動している
ときには、トリガ板３２が嵌合溝４７に嵌合して
いるのでタイミングピストン３０の移動は規制さ
れており、第２ロツカアーム１８が開弁作動して
いる際にトリガ板３２が嵌合溝４７から離脱した
ときにタイミングピストン３０の移動が許容され
る。これにより第２および第３ロツカアーム１
８，１９がともに作動しているときのシンクロピ
ン２９のピン摺合部３８からの離脱が避けられ、
したがつてシンクロピン２９がシリンダ孔３６に
引つ掛かることがなく、シンクロピン２９はガイ
ド穴３３に円滑に押し戻される。
シンクロピン２９がガイド穴３３内に押し戻さ
れることにより、第２および第３ロツカアーム１
８，１９の連結状態が解除され、第３ロツカアー
ム１９は、第２ロツカアーム１８の動作とは無関
係に、ばね１４によりその閉弁位置を維持する。
この際、シンクロピン２９の直径は第６図に関
連して説明したように大きく設定されているので
第２ロツカアーム１８の揺動運動にかかわらず、
タイミングピストン３０はシンクロピン２９に常
に摺接しており、シンクロピン２９が第２ロツカ
アーム１８側に突出することはない。またタイミ
ングピストン３０における有底円筒体４２の嵌合
溝４８はトリガ板３２に対応する位置にあり、第
２ロツカアーム１８が閉弁作動しているときに
は、トリガ板３２が嵌合溝４８に嵌合する。
このようにして、内燃機関Ｅの低負荷運転時に
は、第１および第４気筒における各弁３ａ〜３ｃ
の作動は休止されており、第２および第３気筒の
各弁３ａ〜３ｃのみ常時強制動弁機構７ａ〜７ｃ
によつて強制的に作動せしめられる。したがつて
低負荷運転時の燃費が大幅に低減される。
次に内燃機関Ｅが低負荷運転から高負荷運転に
復帰する場合を想定する。この場合には、電磁切
換弁６８のソレノイド７１が消磁され、第１およ
び第４気筒における各油圧室４０の油圧が解放さ
れる。これに応じて、各作動休止機構６ａ〜６ｃ
では、シンクロピン２９がばね３１のばね力によ
り、タイミングピストン３０を押圧しながらシリ
ンダ孔３６のピン摺合部３８に摺合する。ただ
し、第２ロツカアーム１８が閉弁作動していると
きにはトリガ板３１の嵌合溝４８への嵌合により
タイミングピストン３０およびシンクロピン２９
の移動は阻止されており、第２ロツカアーム１８
が開弁作動している途中でトリガ板３２が嵌合溝
４８から離脱することにより、タイミングピスト
ン３０およびシンクロピン２９の移動が許容され
る。したがつて、第２および第３ロツカアーム１
８，１９の連結解除時と同様に、第２および第３
ロツカアーム１８，１９が静止しているときに、
シンクロピン２９がシリンダ孔３６のピン摺合部
３８に円滑に摺合される。
しかも、シンクロピン２９の端部周縁２９ａの
曲率半径R1と、シリンダ孔３６の開口端縁３６
ａの曲率半径R2とは、シンクロピン２９のピン
摺合部３８への摺合が自動的かつ円嚊に行われる
ように設定されているので、シンクロピン２９の
軸線とシリンダ孔３６の軸線とが多少ずれていた
としても、シンクロピン２９はシリンダ孔３６の
ピン摺合部３８に円滑に摺合される。
シンクロピン２９のピン摺合部３８への摺合に
より、第２および第３ロツカアーム１８，１９は
再び連結され、第１および第４気筒においては強
制動弁機構５ａ〜５ｃにより各弁３ａ〜３ｃの開
閉作動が再開される。この際、第２および第３気
筒においては、常時強制動弁機構７ａ〜７ｃによ
る各弁３ａ〜３ｃの開閉作動が継続されているの
で、結局、全気筒の各弁３ａ〜３ｃが強制的に開
閉作動されることになり、内燃機関Ｅの高負荷運
転が達成される。
ところで、作動休止機構６ａは、油圧室４０の
油圧を解放した状態では第２および第３ロツカア
ーム１８，１９を連結状態とし、油圧室４０に油
圧を作用させることにより第２および第３ロツカ
アーム１８，１９の連結を解除するものであるの
で、油圧室４０に通じる油圧供給系の不調により
油室室４０への油圧作用が不能になつたとして
も、第２および第３ロツカアーム１８，１９を連
結状態とし、吸気弁３ａが作動休止状態のままと
なることが防止される。
ここで、吸気弁３ａおよび排気弁３ｂにそれぞ
れ対応する作動体止機構５ａ，５ｂの作動順序、
すなわち、吸気弁３ａおよび排気弁３ｂの作動休
止順序について検討してみると、排気弁３ｂを吸
気弁３ａよりも先に休止した場合には、第９図で
示すように吸気系への吹き返し現象が生じる。第
９図において、ａは吸気弁３ａのリフト、ｂは排
気弁３ｂのリフト、ｃは気筒内圧力を示し、参照
符ｉは点火時期、Ｐは大気圧を示すものである。
第９図で明らかなように、排気弁３ｂが作動休
止、すなわち閉弁しているときに、吸気弁３ａが
開弁しているので、斜線で示す範囲において吸気
系への吹き返し現象が生じる。これは、吸気弁３
ａおよび排気弁３ｂの作動休止後、作動復帰させ
るときに、吸気弁３ａを排気弁３ｂよりも先に作
動復帰させたときにも、同様である。
このような吸気系への吹き返し現象が生じる
と、気化器の詰り、騒音、エンジンストールなど
が生じて不都合である。
これに対して、作動休止のときには吸気弁３ａ
を排気弁３ｂよりも先に作動休止させ、作動復帰
時には排気弁３ｂを吸気弁３ａよりも先にあるい
は同時に作動させるようにしたときには、第１０
図ａ，ｂ，ｃで示すようになる。すなわち第１０
図ｂで示すように排気弁３ｂが開弁しているとき
に、第１０図ａで示すように吸気弁３ａが閉弁し
ていると、第１０図ｃの斜線で示す範囲で気筒内
圧力が加圧状態にあつても、吹き返し現象は生じ
得ない。
そこで、上述のように作動休止時には吸気弁３
ａを先に休止させ、作動復帰時には吸気弁３ａお
よび排気弁３ｂを同時に作動させるようにして、
吹き返し現象の生じることを防止するようにした
実施例について次に説明する。
第１１図は本発明の他の実施例を示すものであ
り、吸気弁３ａの作動休止機構７９ａと、排気弁
３ｂの作動休止機構７９ｂとが、一対のチエツク
弁８０，８１を介して連結される。すなわち、両
作動休止機構７９ａ，７９ｂにおいて、油圧室８
２は、タイミングピストン８５によつて後部室８
３と、先部室８４とに仕切られており、タイミン
グピストン８５は、後部室８３に油圧が作用して
いないときにばね８６により移動せしめられる作
動位置と、後部室８３に油圧が作用したときにば
ね８６，８７のばね力に抗してシンクロピン８８
をガイド穴８９内に押し戻す作動休止位置との間
で移動可能に設けられる。しかも、吸気弁３ａ側
の第２ロツカアーム１８には、タイミングピスト
ン８５が前記作動位置にあるときに先部室８４に
連通しかつタイミングピストン８５が作動休止位
置にあるときにタイミングピストン８５で閉塞さ
れる油路９０，９１と、タイミングピストン８５
が作動位置にあるときにタイミングピストン８５
で閉塞されしかもタイミングピストン８５が作動
休止位置にあるときに後部室８４に連通する油路
９２と、後部室８３に常時連通する油路９３とが
設けられる。また排気弁３ｂ側の第２ロツカアー
ム１８には、後部室８３に常時連通する油路９４
と、タイミングピストン８５が作動位置にあると
きに後部室８３に連通しかつタイミングピストン
８５が作動休止位置にあるときには閉塞される油
路９５とが設けられる。
油路９３には電磁切換弁６８（第３図参照）か
らの油圧を供給する油路９６が接続される。また
油路９２と油路９４とは油路９７を介して接続さ
れ、この油路９７の途中には油路９２側から油路
９４側への圧油の流通のみを許容するチエツク弁
８０が介装される。また油路９７においてチエツ
ク弁８０と排気弁３ｂ側の油路９４との間で、前
記油路９７から分岐した油路９８が吸気弁３ａ側
の油路９０に接続されており、この油路９８の途
中には油路９０側への圧油流通のみを許容するチ
エツク弁８１が介装される。さらに、吸気弁３ａ
側の油路９１および排気弁３ｂ側の油路９５は、
オイルパン（図示せず）に開放される。
次にこの実施例の作用について説明すると、吸
気弁３ａおよび排気弁３ｂの作動を休止する際に
は、油路９６から油路９３を介して、作動休止機
構７９ａにおける油圧室８２の後部室８３に油圧
を供給する。これにより作動休止機構７９ａのタ
イミングピストン８５が作動してシンクロピン８
８をガイド穴８９に押し込んで、第２および第３
ロツカアーム１８，１９の連結が外れ、吸気弁３
ａの作動が休止する。このタイミングピストン８
５の作動休止位置への移動により、油路９２が後
部室８３に連通し、チエツク弁８０を介して作動
休止機構７９ｂの後部室８３に油圧が供給され
る。このため、作動休止機構７９ｂにおいて、タ
イミングピストン８５が作動してシンクロピン８
８をガイド穴８９内に押し込んで、排気弁３ｂの
作動が休止される。このようにして作動休止時に
は、吸気弁３ａが先に作動休止した後に、排気弁
３ｂが作動を休止する。
次いで、弁作動復帰の場合には、油路９６から
油圧を解放する。これにより、作動休止機構７９
ａのタイミングピストン８５はばね８６，８７の
ばね力により後退し、シンクロピン８８による第
２および第３ロツカアーム１８，１９の連結が行
われる。ところが、これと同時に、油路９０が先
部室８４に連通されるので、チエツク弁８１を介
して、作動休止機構７９ｂにおける後部室８３の
油圧が解放される。したがつて、両作動休止機構
７９ａ，７９ｂの各タイミングピストン８５が同
時に後退して第２および第３ロツカアーム１８，
１９の連結が行われる。
以上の実施例では、閉弁用カム１５および開弁
用カム１６にそれぞれ当接する第１および第２ロ
ツカアーム１７，１８によつて弁を強制的に開閉
駆動するようにした多気筒内燃機関について述べ
たが、本発明は、各弁に関して単一のカムを配置
し該カムの回転動作に応じてロツカアームを揺動
させるようにした多気筒内燃機関に関連しても実
施することができる。
以上のように本発明によれば、カムに応動して
常時揺動する駆動ロツカアームと、前記吸、排気
弁に係合する従動ロツカアームとが相対角変位可
能にして前記ロツカシヤフトに枢支され、前記駆
動ロツカアームに係合可能なシンクロピンが前記
従動ロツカアームに軸線方向摺動可能に配設され
るとともに前記駆動ロツカアームに係合する方向
にばね付勢され、駆動ロツカアームには、油圧の
作用により前記シンクロピンを従動ロツカアーム
側に押圧して駆動ロツカアームとの係合を解除す
るタイミングピストンが前記シンクロピンに対応
して配設されるので、機関の低負荷運転時に油圧
を作用させてタイミングピストンを押圧すること
により、駆動ロツカアームの揺動を従動ロツカア
ームに伝えることを休止して燃費の低減を図ると
ともに、油圧作用が不能となつたときには駆動ロ
ツカアームおよび従動ロツカアームを連結状態と
して吸、排気弁が作動休止状態のままとなること
を防止することができる。この結果、比較的簡単
な構成により、信頼性の高い動作を得ることがで
き、実用性に優れた弁作動休止装置の実現が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第８図は本発明の一実施例を示すもの
であり、第１図は縦断面図、第２図は第１図の一
部を省略して示す平面図、第３図は強制動弁機
構、作動休止機構および油圧供給機構を示す分解
斜視図、第４図は作動休止機構の内部を示す断面
図、第５図はトリガ板のロツカシヤフトおよびタ
イミングピストンとの対応配置を示す断面図、第
６図はタイミングピストンとシンクロピンとの相
対位置を示す簡略図、第７図はシンクロピンの端
部とシリンダ孔の端部を拡大して示す断面図、第
８図は常時強制動弁機構の分解斜視図、第９図お
よび第１０図は吸気弁および排気弁の作動休止順
序による気筒内圧力の変化を示す図であり、ａは
吸気弁リフト、ｂは排気弁リフト、ｃは気筒内圧
力を示すものであり、第１１図は本発明の他の実
施例の断面図である。 ３ａ……吸気弁、３ｂ……排気弁、３ｃ……副
燃焼室用吸気弁、４……カムシヤフト、１５……
閉弁用カム、１６……開弁用カム、１８……駆動
ロツカアームとしての第２ロツカアーム、１９…
…従動ロツカアームとしての第３ロツカアーム、
２０……ロツカシヤフト、２９，８８……シンク
ロピン、３０，８５……タイミングピストン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 機関の回転に同期して回転駆動されるカムシ
    ヤフトに、各気筒の吸、排気弁に対応してカムが
    一体化され、前記カムシヤフトと平行なロツカシ
    ヤフトには、各気筒の前記カムに当接して揺動し
    前記吸、排気弁を作動させるためのロツカアーム
    がそれぞれ枢支される多気筒内燃機関において、
    前記カムに応動して常時揺動する駆動ロツカアー
    ムと、前記吸、排気弁に係合する従動ロツカアー
    ムとが相対角変位可能にして前記ロツカシヤフト
    に枢支され、前記駆動ロツカアームに係合可能な
    シンクロピンが前記従動ロツカアームに軸線方向
    摺動可能に配設されるとともに前記駆動ロツカア
    ームに係合する方向にばね付勢され、駆動ロツカ
    アームには、油圧の作用により前記シンクロピン
    を従動ロツカアーム側に押圧して駆動ロツカアー
    ムとの係合を解除するタイミングピストンが前記
    シンクロピンに対応して配設されることを特徴と
    する多気筒内燃機関の弁作動休止装置。
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