JPH0247563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の動弁装置、特に閉弁方向
に付勢された吸気弁あるいは排気弁と、これら吸
気弁あるいは排気弁をそれぞれ開弁駆動するため
の複数のカムフオロアと、それらカムフオロアの
少なくとも１つを駆動するためのカムを有して機
関の回転に連動回転するカムシヤフトとを備え、
前記カムフオロアには、それらカムフオロア間を
連結する連結位置とその連結状態を解除する連結
解除位置との間で移動可能なピストンを備える弁
作動変更機構が設けられ、前記ピストンを機関の
高速運転時には前記連結位置に、また低速運転時
には前記連結解除位置にそれぞれ位置させるよう
にした形式の装置に関する。

(2) 従来の技術 かかる動弁装置は、本出願人により既に提案
（特願昭58−100505号）（特開昭59−226216号公
報）されているが、このものでは、カムに摺接す
るカムフオロアとしてのロツカアームにカムスリ
ツパを一体的に設け、カムとカムスリツパとのす
べり接触によりロツカアームを揺動駆動させるよ
うにしている。

(3) 発明が解決しようとする課題 上記形式の動弁装置においては、低速運転時に
もカムの回転動作に応じて吸気弁あるいは排気弁
を開弁駆動するカムフオロアと、カムとの間の摺
接部の摩擦損失が、特に摩擦抵抗の影響が出易い
低速運転時に顕著となり、これが上記摺接部の摩
耗を促進したり、或いは低速運転時の燃費を悪化
させたりする虞れがある。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、従来装
置の上記問題を解決し得る、内燃機関の動弁装置
を提供することを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 そして上記目的を達成するために本発明は、閉
弁方向に付勢された吸気弁あるいは排気弁と、こ
れら吸気弁あるいは排気弁をそれぞれ開弁駆動す
るための複数のカムフオロアと、それらカムフオ
ロアの少なくとも１つを駆動するためのカムを有
して機関の回転に連動回転するカムシヤフトとを
備え、前記カムフオロアには、それらカムフオロ
ア間を連結する連結位置とその連結状態を解除す
る連結解除位置との間で移動可能なピストンを備
える弁作動変更機構が設けられ、前記ピストンを
機関の高速運転時には前記連結位置に、また低速
運転時には前記連結解除位置にそれぞれ位置させ
るようにした、内燃機関の動弁装置において、前
記複数のカムフオロアのうち、前記低速運転時に
前記カムの回転動作に応じて前記吸気弁あるいは
排気弁を開弁駆動するカムフオロアには、該カム
に当接する回転体が回転自在に配設されることを
第１番目の特徴とし、また上記特徴に加えて、複
数のカムフオロアのうち、前記低速運転時にカム
の回転動作に応じて吸気弁あるいは排気弁を開弁
駆動するカムフオロアを該カムの下方に配設する
と共に、そのカムフオロアの、該カムとの対向面
に、前記ピストンの途中を囲繞する凹所を設け、
その凹所には、前記ピストンに回転自在に支承さ
れて前記カムに当接する回転体を収容して、その
回転体と該凹所内面との間に潤滑油貯留部を画成
したことを第２番目の特徴とする。

(2) 作用 低速運転時にカムの回転動作に応じて吸気弁あ
るいは排気弁を開弁駆動するカムフオロアは、常
に回転体を介してカムより駆動力を受けて揺動す
るから、そのカムフオロアとカム間の摩擦損失が
軽減される。

また特に第２番目の特徴によれば、上記回転体
の回転に応じて潤滑油貯留部の潤滑油がカムと回
転体との接触面間や、ピストンの回転体支持面に
供給される。しかも回転体を通してカムよりピス
トンに伝達される荷重の作用点位置は、ピストン
の移動により変化するから、ピストンの偏摩耗が
防止される。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図、第２図および第３図にお
いて、図示しない機関本体に設けられた一対の吸
気弁１ａ，１ｂは、機関の回転に同期して1/2の
回転比で駆動されるカムシヤフト２に一体的に設
けられたカム３と、カムシヤフト２と平行なロツ
カシヤフト４に枢支されるカムフオロアとしての
第１および第２ロツカアーム５，６と、両ロツカ
アーム５，６に設けられた弁作動変更機構７との
働きにより、一方の吸気弁１ａのみが開閉作動す
る状態と、両吸気弁１ａ，１ｂが開閉作動する状
態とを切換えて、開閉作動される。また前記機関
本体には、一対の排気弁（図示せず）が備えられ
ており、こらの排気弁も前述の吸気弁１ａ，１ｂ
と同様に開閉作動される。

カムシヤフト２は機関本体の上方で回転自在に
配設されており、カム３は一方の吸気弁１ａに対
応する位置でカムシヤフト２に一体的に設けられ
る。また他方の吸気弁１ｂに対応する位置でカム
シヤフト２には、同心円状の隆起部８が一体的に
設けられており、この隆起部８は第１および第２
ロツカアーム５，６が相対角変位可能であるとき
に、他方の吸気弁１ｂを閉弁状態に保つべく第２
ロツカアーム６の揺動動作を規制する働きをす
る。

ロツカシヤフト４は、カムシヤフト２よりも下
方で固定配置される。このロツカシヤフト４に
は、吸気弁１ａに対応する第１ロツカアーム５の
基部と、吸気弁１ｂに対応する第２ロツカアーム
６の基部とがそれぞれ揺動可能に枢支される。ま
た両ロツカアーム５，６の両吸気弁１ａ，１ｂの
上方に位置する端部には、各吸気弁１ａ，１ｂの
上端に当接し得るタペツトねじ９，１０がそれぞ
れ進退可能に螺着される。

一方、両吸気弁１ａ，１ｂの上部には鍔部１
１，１２が設けられており、これらの鍔部１１，
１２と機関本体との間には吸気弁１ａ，１ｂを囲
繞する弁ばね１３，１４が介装される。これらの
弁ばね１３，１４により各吸気弁１ａ，１ｂは閉
弁方向すなわち上方に向けて付勢される。

第４図において、第１および第２ロツカアーム
５，６は、相互に摺接されており、これらの相対
角変位を可能とする状態と、両ロツカアーム５，
６を一体的に連結する状態とを切換可能な弁作動
変更機構７が両ロツカアーム５，６に設けられ
る。

弁作動変更機構７は、両ロツカアーム５，６を
連結する位置と、その連結状態を解除する位置と
の間で、ロツカシヤフト４と平行な軸線に沿つて
移動可能なピストン１５と、そのピストン１５の
移動を規制するストツパ１６と、ピストン１５を
連結解除位置側に移動させるべくストツパ１６を
付勢するばね１７とを備える。

第１ロツカアーム５には、第２ロツカアーム６
側に向けて開放するとともにロツカシヤフト４と
平行な第１ガイド穴１８が穿設されており、この
第１ガイド穴１８の底部には段部１９を介して小
径部２０が設けられる。第１ガイド穴１８にはピ
ストン１５が集合され、これによりピストン１５
と第１ガイド穴１８の底面との間に油圧室２１が
画成される。また第１ロツカアーム５には油圧室
２１には連通する油路２２が穿設され、ロツカシ
ヤフト４内には油圧供給源（図示せず）に通じる
油路２３が穿設される。さらに両油路２２，２３
はロツカシヤフト４の側壁に穿設された連通孔２
４を介して、第１ロツカアーム５の揺動状態に拘
らず常に連通する。

ピストン１５の軸方向長さは、その一端が段部
１９に当接したときに、その他端は第１ロツカア
ーム５の第２ロツカアーム６側に臨む側面から突
出しないように設定される。また第１ガイド穴１
８の底面とピストン１５との間には、前記ばね１
７よりもばね力の小さなばね２５が介装される。

第２ロツカアーム６には、第１ロツカアーム５
の第１ガイド穴１８に対応して、第１ガイド穴１
８と同径の第２ガイド穴２６が、第１ロツカアー
ム５側に向けて開放して穿設され、この第２ガイ
ド穴２６に円板状のストツパ１６が集合される。
第２ガイド穴２６の底部側は規制段部２７を介し
て小径部２８が設けられる。また第２ガイド穴２
６の底部と外側面との間にわたつて、第２ロツカ
アーム６には第２ガイド穴２６と同心で且つ小径
の挿通孔２９が穿設されており、ストツパ１６に
一体的かつ同心に設けられた小径の案内棒３０が
挿通孔２９に挿通される。さらに、ストツパ１６
と第２ガイド穴２６の底面との間には、案内棒３
０を囲繞するコイル状のばね１７が介装される。

前記カム３直下に位置する第１ロツカアーム５
の、カム３との対向面、すなわち上面には、第１
ガイド穴１８の軸線を中心とする円弧状の凹所３
１が設けられ、この凹所３１はピストン１５の途
中を囲繞する。凹所３１内には、ピストン１５に
よつて回転自在に支承される回転体３２が収容さ
れる。この回転体３２は、ピストン１５を囲繞す
る外輪３３と、外輪３３およびピストン１５間に
介装される複数のニードル３４とから成り、外輪
３３は凹所３１からカム３側に突出してカム３に
当接する。しかも、回転体３２のピストン１５の
軸方向に沿う移動は凹所３１の端面によつて阻止
されており、ピストン１５は回転体３２に対して
軸方向に相対移動することができる。

また、凹所３１の内面と回転体３２の外面との
間には、潤滑油貯留部３５が画成される。さら
に、ピストン１５には、油圧室２１に臨む端面か
ら、ピストン１５の回転体３２に対する相対移動
状態に拘らず回転体３２の内面に臨み得る位置の
外面間にわたつては、給油孔３６が穿設される。
この給油孔３６を経て給油される作動油により、
回転体３２およびピストン１５間の潤滑が行われ
るとともに、その潤滑後の作動油が潤滑油貯留部
３５に貯留される。

次にこの実施例の作用について説明すると、機
関の低速運転時には、弁作動変更機構７の油圧室
２１には比較的低圧の作動油が供給される。これ
により、ストツパ１６はばね１７によつて第１ロ
ツカアーム５側に押圧され、ピストン１５は段部
１９に当接する。この状態で、ピストン１５及び
ストツパ１６の当接面は、第１および第２ロツカ
アーム５，６の摺接面に対応する位置にある。し
たがつて、第１および第２ロツカアーム５，６は
相互に摺接するとともに、ピストン１５およびス
トツパ１６を摺接させて相対角変位可能な状態に
ある。

このような弁作動変更機構７の連結解除状態に
おいて、カムシヤフト２の回転動作により、第１
ロツカアーム５は回転体３２がカム３に当接して
いるために揺動して、一方の吸気弁１ａをカム３
の形状に応じたタイミングおよびリフト量で開弁
作動させる。一方、第２ロツカアーム６は隆起部
８によりその揺動動作を規制されており、他方の
吸気弁１ｂは閉弁したままである。

このようにして、機関の低速運転時には一方の
吸気弁１ａのみが開閉作動し、燃費の低減および
アイドル特性の向上が図られる。しかも、回転体
３２はピストン１５の回りに回転するので、カム
３との接触面における摩擦損失が減少し、摩耗量
の減少が図られる。さらに、回転体３２の回転に
応じて、潤滑油貯留部３５の作動油がカム３との
接触面にもたらされるので、前記摩擦損失および
摩耗量の減少がより一層効果的となる。

このような低速運転時に、油圧室２１には比較
的低圧の作動油が供給されているが、これは、油
圧供給系でのエアロツクを防止し、弁作動変更機
構７の切換作動を確実なものとする。また、機関
が長時間停止した際にも潤滑油貯留部３５には作
動油が貯留されているので、機関始動時に油圧供
給源からの作動油の供給遅れがあつたとしても、
カム３および回転体３２間の潤滑が確実に行なわ
れる。

機関の高速運転に際しては、弁作動変更機構７
の油圧室２１に比較的高圧の作動油が供給され
る。これにより、ピストン１５は、ストツパ１６
が規制段部２７に当接するまでばね１７を縮小し
ながら第２ガイド穴２６内に移動し、ピストン１
５により第１および第２ロツカアーム５，６が連
結される。

このように、第１および第２ロツカアーム５，
６が一体的に連結された状態では、カム３の回転
に応じて第１ロツカアーム５および第２ロツカア
ーム６がともに揺動し、両吸気弁１ａ，１ｂが開
閉作動される。

このような高速運転時にも、カム３の回転に応
じて回転体３２は回転し、両者間の摩擦損失が低
く抑えられるとともに、摩耗量が低減される。ま
たカム３と回転体３２との接触により、ピストン
１５には負荷がかかるが、その位置は、機関の低
速運転時と高速運転時とで異なり、ピストン１５
の偏摩耗が防止される。

回転体３２としては、ニードル３４をピストン
１５との間に介在させない外輪３３のみであつて
もよい。

また、以上の説明では、吸気弁１ａ，１ｂに関
連する部分について述べたが、一対の排気弁につ
いても吸気弁と同様に作動されるものである。さ
らに吸気弁１ａ，１ｂおよび一対の排気弁の一方
のみに関連して本発明に従う動弁装置を設けるこ
ともできる。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、閉弁方向に付勢
された吸気弁あるいは排気弁と、これら吸気弁あ
るいは排気弁をそれぞれ開弁駆動するための複数
のカムフオロアと、それらカムフオロアの少なく
とも１つを駆動するためのカムを有して機関の回
転に連動回転するカムシヤフトとを備え、前記カ
ムフオロアには、それらカムフオロア間を連結す
る連結位置とその連結状態を解除する連結解除位
置との間で移動可能なピストンを備える弁作動変
更機構が設けられ、前記ピストンを機関の高速運
転時には前記連結位置に、また低速運転時には前
記連結解除位置にそれぞれ位置させるようにし
た、内燃機関の動弁装置において、前記複数のカ
ムフオロアのうち前記低速運転時に前記カムの回
転動作に応じて前記吸気弁あるいは排気弁を開弁
駆動するカムフオロアには、該カムに当接する回
転体が回転自在に配設されるので、低速運転時に
カムの回転動作に応じて吸気弁あるいは排気弁を
開弁駆動するカムフオロアは、常に回転体を介し
てカムより駆動力を受けて揺動することとなつ
て、特に摩擦抵抗の影響が出易い低速運転時にお
ける該カムフオロアとカム間の摩擦損失軽減に大
いに寄与することができ、従つて該カムフオロア
及びカムの摩耗を抑制し得ることは勿論、低速運
転時における燃費節減に寄与することができる。

また特に第２発明によれば複数のカムフオロア
のうち、前記低速運転時にカムの回転動作に応じ
て吸気弁あるいは排気弁を開弁駆動するカムフオ
ロアを該カムの下方に配設すると共に、そのカム
フオロアの、該カムとの対向面に、前記ピストン
の途中を囲繞する凹所を設け、その凹所には、前
記ピストンに回転自在に支承されて前記カムに当
接する回転体を収容して、その回転体と該凹所内
面との間に潤滑油貯留部を画成したので、上記回
転体の回転に応じて潤滑油貯留部の潤滑油をカム
と回転体との接触面間や、ピストンの回転体支持
面に常に補給することができ、従つて、これらの
面の摩耗抑制に効果的である。しかも上記ピスト
ンを回転体に対する支持軸に兼用することができ
て、それだけ部品点数を少なくすることができ、
また上記回転体を通してカムよりピストンに伝達
される荷重の作用点位置は、ピストンの移動によ
り変化するから、ピストンに該回転体を支持させ
たことに起因する。ピストンの偏摩耗を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は要部平面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は第２図の矢示図、第４図は第３図
の−線断面図である。 １ａ，１ｂ……吸気弁、２……カムシヤフト、
３……カム、５，６……カムフオロアとしてのロ
ツカアーム、７……弁作動変更機構、１５……ピ
ストン、３１……凹所、３２……回転体、３５…
…潤滑油貯留部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 閉弁方向に付勢された吸気弁１ａ，１ｂある
   いは排気弁と、これら吸気弁１ａ，１ｂあるいは
   排気弁をそれぞれ開弁駆動するための複数のカム
   フオロア５，６と、それらカムフオロア５，６の
   少なくとも１つを駆動するためのカム３を有して
   機関の回転に連動回転するカムシヤフト２とを備
   え、前記カムフオロア５，６には、それらカムフ
   オロア５，６間を連結する連結位置とその連結状
   態を解除する連結解除位置との間で移動可能なピ
   ストン１５を備える弁作動変更機構７が設けら
   れ、前記ピストン１５を機関の高速運転時には前
   記連結位置に、また低速運転時には前記連結解除
   位置にそれぞれ位置させるようにした、内燃機関
   の動弁装置において、前記複数のカムフオロア
   ５，６のうち、前記低速運転時に前記カム３の回
   転動作に応じて吸気弁１ａあるいは排気弁を開弁
   駆動するカムフオロアには、該カム３に当接する
   回転体３２が回転自在に配設されることを特徴と
   する、内燃機関の動弁装置。 ２ 前記回転体３２は、前記ピストン１５に同一
   軸線回りに回転自在に支承される、特許請求の範
   囲第１項記載の内燃機関の動弁装置。 ３ 閉弁方向に付勢された吸気弁１ａ，１ｂある
   いは排気弁と、これら吸気弁１ａ，１ｂあるいは
   排気弁をそれぞれ開弁駆動するための複数のカム
   フオロア５，６と、それらカムフオロア５，６の
   少なくとも１つを駆動するためのカム３を有して
   機関の回転に連動回転するカムシヤフト２とを備
   え、前記カムフオロア５，６には、それらカムフ
   オロア５，６間を連結する連結位置とその連結状
   態を解除する連結解除位置との間で移動可能なピ
   ストン１５を備える弁作動変更機構７が設けら
   れ、前記ピストン１５を機関の高速運転時には前
   記連結位置に、また低速運転時には前記連結解除
   位置にそれぞれ位置させるようにした、内燃機関
   の動弁装置において、前記複数のカムフオロア
   ５，６のうち、前記低速運転時に前記カム３の回
   転動作に応じて吸気弁１ａあるいは排気弁を開弁
   駆動するカムフオロアを該カム３の下方に配設す
   ると共に、そのカムフオロアの、該カム３との対
   向面に、前記ピストン１５の途中を囲繞する凹所
   ３１を設け、その凹所３１には、前記ピストン１
   ５に回転自在に支承されて前記カム３に当接する
   回転体３２を収容して、その回転体３２と該凹所
   ３１内面との間に潤滑油貯留部３５を画成したこ
   とを特徴とする、内燃機関の動弁装置。