JPH0278712A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、機関弁を作動させるための複数のロッカアー
ムのうち、゛隣接するロッカアーム間には、両ロッカア
ームを連結する状態と両ロツカアー・ムの連結を解除す
る状態とを切換可能な連結切換機構が設けられる内燃機
関の動弁装置に関する。

（２）従来の技術 かかる内燃機関の動弁装置において、機関の低速運転時
に機関弁としての吸気弁あるいは排気弁の一部の作動を
休止すべく隣接するロッカアームの連結を解除し、機関
の高速運転時には両ロッカアームを連結することにより
、燃費の低減を図るとともに出力向上を図るようにした
ものが、実開昭５７−１９３９０５号公報により開示さ
れている。

（３）　　発明が解決しようとする課題ところで、上記
従来のものは、機関弁に係合するロッカアームと、カム
により揺動駆動される自由ロッカアームとの連結および
連結解除をキーの係脱駆動により切換えるようにしてい
る。而して該キーは、ロッカシャフトに摺動自在に嵌合
された円筒状部材に固定されており、両ロッカアームは
該円筒状部材に揺動可能に支承されているので、両ロッ
カアームはロッカシャフトに直接支承されるものに比べ
ると大型化せざるを得ず、また前記円筒状部材も切換作
動にかかわらず両ロッカアームを支承するために両ロッ
カアームの幅を合わせた長さよりも大きな全長を有する
ように形成されるので、動弁系の慣性重量が太き（なっ
てしまう。

また、連結切換機構の切換作動は、機関弁の閉弁状態に
あって両ロッカアームが静止状態にあるときに行なうこ
とが必要であり、切換作動開始時期がずれると円滑な切
換作動が行なわれず、異音の発生や破損の原因となる。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり
、慣性重量を比較的小さくし、かつ応答性に優れた切換
作動を可能として機関弁の作動態様を切換え得るように
するとともに、連結切換機構の切換作動を円滑に行ない
得るようにした内燃機関の動弁装置を提供することを目
的とする。

Ｂ９発明の構成 （１）課題を解決するための手段 かかる目的を達成するための第１の発明によれば、連結
切換機構は、機関弁の閉弁時に同軸となるべくして両ロ
ッカアームにそれぞれ穿設されるシリンダ孔と、両ロッ
カアームを連結する位置と該連結を解除する位置との間
で移動可能にして前記シリンダ孔に摺動可能に嵌合され
る切換ピストンと、前記切換ピストンを駆動する油圧力
を発揮可能な油圧室と、該油圧室の油圧力に抗して切換
ピストンを付勢するばねとを備え、相互に隣接するロッ
カアームのいずれか一方には、両ロッカアームの揺動位
置に応じて前記切換ピストンの移動を規制する移動規制
手段が設けられる。

また第２の発明によれば、連結切換機構は、機関弁の閉
弁時に同軸となるべくして両ロッカアームにそれぞれ穿
設されるシリンダ孔と、両ロッカアームを連結する位置
と該連結を解除する位置との間で移動可能にして前記シ
リンダ孔に摺動可能に嵌合される切換ピストンと、前記
切換ピストンを駆動する油圧力を発揮可能な油圧室とを
備え、両ロッカアームの揺動位置に応じて前記切換ピス
トンの移動を規制すべく、伸長方向のばね力を発揮して
伸縮可能に構成されて前記切換ピストンに当接するタイ
ミングピストンが前記両シリンダ孔の一方に摺動可能に
嵌合されるとともに、ロッカアームの開弁方向への揺動
時にタイミングピストンとの係合状態解除を可能にして
該タイミングピストンにトリガ板が係合される＝ （２）作用 上記第１の発明の構成によれば、油圧室の油圧を切換え
ることにより連結切換機構が切換作動して、自由ロッカ
アームおよび駆動ロッカアーム間の連結および連結解除
が切換えられる。而して駆動ロッカアームおよび自由ロ
ッカアームを特別大型化することなく連結切換機構を両
ロッカアーム間に配設することが可能であり、しかも連
結切換機構を設けたことにより重量が増加することもな
く、また移動規制手段により切換ピストンの移動時期が
規制され、円滑な切換作動が実現される。

また上記第２の発明の構成によれば、油圧室の油圧を切
換えることにより連結切換機構が切換作動して、自由ロ
ッカアームおよび駆動ロッカアーム間の連結および連結
解除が切換えられる。而して駆動ロッカアームおよび自
由ロッカアームを特別大型化することなく連結切換機構
を両ロッカアーム間に配設することが可能であり、しか
も連結切換機構を設けたことにより重量が増加すること
もなく、さらにトリガ板のタイミングピストンとの係合
および係合解除の切換により切換ピストンの移動がロッ
カアームの揺動位置に応じて規制され、円滑な切換作動
が実現される。

（３）実施例 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図および第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ッド１には、主燃焼室２への吸、排
気を司る機関弁としての吸気弁３ａおよび排気弁３ｂと
、副燃焼室（図示せず）への吸気を司る機関弁としての
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。答弁３ａ、３ｂ、３ｃは、カムシャフト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気筒の答弁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によっ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油圧式
連結切換機構６ａ、６ｂ、６ｃの切換作動によりその作
動を休止せしめられる。一方、第２および第３気筒の答
弁３ａ、３ｂ、３ｃは個別に対応する常時強制動弁機構
７ａ、７ｂ、７ｃによって負荷の高低に拘らず常時作動
せしめられる。

第１および第４気筒の答弁３ａ、３ｂ、３ｃに個別に対
応する強制動弁機構５ａ、５ｂ、５ｃおよび油圧式連結
切換機構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気筒の答弁３ａ、３ｂ、３
ｃ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。したがって、以下の説明で
は、強制動弁機構５ａ、油圧式連結切換機構６ａ１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。

５０％油圧式連結切換機構６ｂ、６ｃｓ常時強制動弁機
構７ｂ、７ｃ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、シリンダヘッド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の上端には雄ねじ９が刻設
される。雄ねじ９にはリテーナ１０が螺着されるととも
に、リテーナＩＯによっ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、雄ねじ９には上側リフタ１２
が螺合され、この上側リフタ１２はその上方で雄ねじ９
に螺合されるロックナツト１３によって上方への移動を
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が係合されてあり、この強制動弁機構
５ａの揺動動作によって吸気弁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。

尚、吸気弁３ａを囲繞してシリンダへラド１の上部とり
テーナ１０との間にコイル状ばね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、リングヘッ
ド１の中央部上方に配置され閉弁用カム１５および開弁
用カム１６を一体的に備えるカムシャフト４と、閉弁用
カム１５に当接して揺動する第１自由ロツカアーム１７
と、開弁用カム１６に当接しながら第１自由ロツカアー
ム１７に連動して揺動する第２自由ロツカアーム１８と
、第２自由ロツカアーム１８との連結および連結解除自
在であり吸気弁３ａに連結される駆動ロッカアーム１９
と、各ロッカアーム１７．１８．１９を共通に枢支すべ
くカムシャフト４と平行に配置されたロッカシャフト２
０とを備える。

カムシャフト４は、シリンダヘッド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。またロッカシャフト２０は、カム
シャフト４の斜め上方でシリンダヘッド１の上部に固定
的に支持される。第１自由ロツカアーム１７には閉弁用
カム１５に摺接するカムスリッパ２１が一体的に設けら
れ、第２自由ロツカアーム１８には開弁用カム１６に摺
接するカムスリッパ２２が一体的に設けられる。

しかも両カムスリッパ２１．２２は、カムシャフト４お
よびロッカシャフト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自由ロツカアーム１
７のカムスリッパ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自由ロツカ
アーム１８の力　　　　”ムスリッパ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自由ロツカアーム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自由ロツカアーム１８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に当接するタペットねじ
２６が進退可能に螺合されており、緩みを防止するため
にタペットねじ２６にはロックナツト２７が螺合される
。このタペットねじ２６により、第１および第２自由ロ
ッカアーム１７．１８が連動する。すなわち、閉弁用カ
ム１５により第１自由ロツカアーム１７が第１図の反時
計方向に回動したときには当接塵２４がタペットねじ２
６を押すことにより第２自由ロツカアーム１８も第１図
の反時計方向に回動し、また開弁用カム１６により第２
自由ロツカアーム１８が第１図の時計方向に回動したと
きにタペットねじ２６が当接塵２４を押すことにより第
１自由ロツカアーム１７も第１図の時計方向に回動され
る。

駆動ロッカアーム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２Ｂ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。したがって第２自由ロツカアー
ム１８および駆動ロッカアーム１９が連結状態にあると
きには、第１自由ロツカアーム１７の閉弁方向への回動
動作が第２自由ロツカアーム１８を介して駆動ロッカア
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自由ロツカアーム１８の開弁方向
への回動動作と一体的な駆動ロッカアーム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自由ロツカアーム１８右よび駆動ロッカアーム１９
間の連結および連結解除を行うための油圧式連結切換機
構６ａは、第２および駆動ロッカアーム１８．１９間に
介設されており、この油圧式連結切換機構６ａが作動し
たときに、第２自由ロツカアーム１８および駆動ロッカ
アーム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自由ロツカアーム
１７．１８の動作が駆動ロッカアーム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、油圧式連結切換機構６ａは、
ロッカシャフト２０の軸線と平行な軸線に沿って第２自
由ロツカアーム１８に穿設されるシリンダ孔３６と、吸
気弁３ａの閉弁時に該シリンダ孔３６と同軸になるべく
して駆動ロッカアーム１９にロッカシャフト２０の軸線
と平行に穿設されるシリンダ孔３３と、第２自由ロツカ
アーム１８および駆動ロッカアーム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にしてシリ
ンダ孔３３．３６に摺動可能に嵌合される切換ピストン
２９と、油圧の作用時には切換ピストン２９をその連結
解除位置側に移動せしめる油圧力を発揮するための油圧
室４ｏと、切換ピストン２９をその連結位置側に向けて
付勢するためのばね３１とを備える。また第２自由ロツ
カアーム１８には、該ロッカアーム１８の揺動位置に応
じて前記切換ピストン２９の移動を規制する移動規制手
段Ｒが設けられ、該移動規制手段Ｒは、相互間に伸長方
向のばね力を発揮して伸縮可能に構成されるとともに前
記切換ピストン２９に当接しながらシリンダ孔３６に摺
動可能に嵌合されるタイミングピストン３０と、第２自
由ロツカアーム１８の開弁方向への揺動時にタイミング
ピストン３０との係合状態解除を可能にして該タイミン
グピストンに係合するトリガ板３２とを備える。而して
油圧室４０はタイミングピストン３０および第２自由ロ
ッカアーム１８間に画成される。

駆動ロッカアーム１９には、第２自由ロッカア−ム１８
側に向けて開放するとともにロッカシャツ）２０の軸線
と平行な有底のシリンダ孔３３が穿設されており、該シ
リンダ孔３３の第２自由ロツカアーム１８とは反対側の
端部は駆動ロッカアーム１９に穿設された空気抜き孔３
４を介して外部に連通される。切換ピストン２９は底部
に透孔３５を有して中空の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側に向けてシリンダ
孔３３に摺動自在に嵌合され、該シリンダ孔３３の閉塞
端部と切換ピストン２９との間にばね３１が介装される
。したがって、切換ピストン２９は、ばね３１のばね力
により、シリンダ孔３３から突出する方向、すなわち第
２自由ロツカアーム１８側に向けて付勢される。

一方、第２自由ロツカアーム１８には、前記シリンダ孔
３３に対応してロッカシャフト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の駆
動ロッカアーム１９とは反対側の端部はプラグ３７によ
って閉塞される。シリンダ孔３６は、その駆動ロッカア
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３
９間には駆動ロッカアーム１９側に臨む規制段部４１が
形成される。切換ピストン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自由ロツ
カアーム１８側への移動を規制され、その状態で第２お
よび駆動ロッカアーム１８．１９が切換ピストン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とが相互に摺動自在に嵌合されて成る。

有底円筒体４２は、その開放端を駆動ロッカアーム１９
側に向けてピストン摺合部３９に摺合される。円筒体４
３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のばね力により駆動
ロッカアーム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
記切換ピストン２９の透孔３５およびシリンダ孔３３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。したがって、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内の空気の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
当接している切換ピストン２９に円筒体４３の押圧鍔４
４か当接したときに、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が切換ピストン２９を
押圧し、第２お、よび駆動ロッカアーム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自由ロツカアーム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４９に摺合さ
れたトリガ板３２はロッカシャフト２０の軸線と平行な
ピン５０により第２自由ロツカアーム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の位置からロッカシャフト２０側に延びる当接部５
４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３０の嵌合溝４７，４８に嵌合可能であ
る。また、当接部５４はロッカシャフト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５
６の両端は第２自由ロツカアーム１８のロッカシャフト
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５
３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５５は、第２自由ロツカア
ーム１８が開弁方向、′すなわち第２自由ロツカアーム
１８およびピン５０がロッカシャフト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、ピン５０およ
びロッカシャフト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が次第に小さく
なるようにして、ロッカシャフト２０の−直径線と平行
な平坦面状に形成される。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の中心間の距離り
、が次第に小さくなるのに応じてトリガ板３２をピン５
０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自由ロツカアーム１８が開弁方向に回動
したときに、トリガ板３２は第２自由ロツカアーム１８
とともにロッカシャフト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
脱せしめられること１戸なる。

このような油圧式連結切換機構６ａにおいて、油圧室４
０に油圧が作用していない状態では、切換ピストン２９
がばね３１のばね力によりシリンダ孔３６のピン摺合部
３８に摺合して、第２自由ロツカアーム１８および駆動
ロッカアーム１９を連結する。したがって駆動ロッカア
ーム１９は、第２自由ロツカアーム１８と一体的に揺動
し、係合腕２８を介して吸気弁３ａ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が駆動ロッカアーム１９側に
作動するが、吸気弁３ａ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。吸気弁３ａ
が開弁作動している途中では、トリガ板３２の規制部５
３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４
４に当接し、該押圧鍔４４を介して切換ピストン２９を
押圧する。このとき、吸気弁３ａの開弁動作が終了する
頃になると、切換ピストン２９とピン摺合部３８との間
の摺動抵抗が小さくなるので、切換ピストン２９はシリ
ンダ孔３６のピン摺合部３８から離脱してシリンダ孔３
３内に押し込まれる。したがって第２自由ロツカアーム
１８および駆動ロッカアーム１９の連結状態が解除れ、
駆動ロッカアーム１９は、第２自由ロツカアーム１８の
動作に拘らず、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、切換ピストン２９の直径は、第２自由
ロツカアーム１８および駆動ロッカアーム１９の連結状
態が解除された状態で、第２自由ロツカアーム１８の揺
動動作に拘らず、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自由ロツカアーム１８がロッカシャフト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と切換ピストン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と切換ピストン２９とが摺接しているよ
うに、切換ピストン２９の直径が設定される。なおタイ
ミングピストン３０の直径を上述と同様に大きく設定し
てもよい。

第２自由ロツカアーム１８および駆動ロッカアーム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、切換ピストン２９がばね３１のばね力に
より、第２自由ロツカアーム１８側に向けて押圧される
が、この際にも第２自由ロツカアーム１８が閉弁動作し
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、切換ピストン２９の移動は阻止される。第２自由
ロツカアーム１８が開弁動作に移ると、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、切換ピストン２９はタイミングピ
ストン３０を押圧しながらシリンダ孔３１．ビン摺合部
３８に用台する。

これにより、第２自由ロツカアーム１８および駆動ロッ
カアーム１９が再び連結され、駆動ロッカアーム１９が
第２自由ロツカアーム１８とともに揺動して、吸気弁３
ａが開弁作動される。

このような第２自由ロツカアーム１８および駆動ロッカ
アーム１９の再連結時に、切換ピストン２９の軸線とシ
リンダ孔３６の軸線とが多少ずれていでも、切換ピスト
ン２９のビン摺合部３８への摺合が円滑に行われるよう
にするために、第７図で示すように、シリンダ孔３６の
開口端縁３６ａと、切換ピストン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自由ロツ
カアーム１８および駆動ロッカアーム１９の連結が解除
されている状態にあるときに、駆動ロッカアーム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自由ロツカアーム１８および駆動ロッカアーム１
９の再連結時に切換ピストン２９の軸線とタイミングピ
ストン３０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、切換ピストン２９のビン摺合部３８
への摺合が自動的かつ円滑に行われように、切換ピスト
ン２９の端部周縁２９ａの彎曲曲率半径Ｒ３と、シリン
ダ孔３６の開口端縁３６ａの彎曲曲率半径Ｒ７とが設定
される。

ここで、油圧式連結切換機構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１．
油圧供給源５７は油圧ポンプ５８とアキュムレータ５９
とから成る。油圧ポンプ５８は、シリンダ６０内のプラ
ンジャ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はカムシャフ
ト４に一体的に設けられた駆動カム６５により駆動され
る。またプランジャ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の途中にはアキュムレータ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６９に接続
する第１の切換態様と、油路６９を開放油路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７
１が励磁されたときに第１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はロッカシャフト２０内に同心に形成された油
路７２に接続される。しかもロッカシャフト２０には、
第２自由ロツカアーム１８の油圧室４０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自由ロツカアーム１８に穿設された油路７４を介して
油圧室４０に連通される。したがって、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の油圧が開放される
。

次に第８図によっ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は閉弁用カム１５に
当接して揺動する第１０ツカアーム７５と、開弁用カム
１６に当接し第１０ツカアーム７５に連動しそ揺動する
第２０ツカアーム７６とを有し、第２０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。

すなわち、この常時強制動弁機構７ａでは、係合腕７８
が第２０ツカアーム７６に一体的に設けら　。

れているので、第１および第２０ツカアーム７５゜７６
の揺動に応じて係合腕７８が常時上下動し、吸気弁３ａ
はカムシャフト４の回転動作中、すなわち機関の運転中
、負荷の高低に拘らず、常に開閉作動される。なお、こ
の第８図において、前述の強制動弁機構５ａに対応する
部分には同一の参照符を付す。

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っては、油圧式連結
切換機構６ａ〜６ｃの各油圧室４０に油圧は作用してふ
らず、したがって強制動弁機構５ａ〜５ｃにおいては第
２自由ロツカアーム１１１１よび駆動ロッカアーム１９
が切換ピストン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自由ロツカアーム１７と、開弁用カ
ム１６に当接し第１自由ロツカアーム１７に連動して揺
動する第２自由ロツカアーム１８とによって駆動ロッカ
アーム１９が揺動し、多弁３ａ〜３ｃが強制的に開閉作
動せしめられる。また第２および第３気筒においては、
閉弁用カム１５に当接して揺動する第１０ツカアーム７
５と、開弁用カム１６に当接し第１０ツカアーム７５に
連動して揺動する第２０ツカアーム７６とによって多弁
３ａ〜３Ｃが強制的に開閉作動せしめられる。

このように、多弁３ａ〜３ｃを強制駆動することにより
、各閉弁用カム１５および開弁用カム１６のカムプロフ
ィ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、多弁３ａ〜
３ｃの閉弁状態を維持する程度の弱い値に設定して、多
弁３ａ〜３ｃの作動には殆ど無関係とすることができる
。したがっ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。

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気筒における各油圧式連結切
換機構６ａ〜６ｃの油圧室４０に油圧を供給する。これ
により、各タイミングピストン３０が駆動ロッカアーム
１９側に向けて押圧駆動され、各切換ピストン２９がば
ね３１のばね力に抗してシリンダ孔３３内に押し戻され
る。この際、第２自由ロツカアーム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自由ロツカアーム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自
由ロツカアーム１８および駆動ロッカアーム１９がとも
に作動しているときの切換ピストン２９のピン摺合部３
８からの離脱が避けられ、したがって切換ピストン２９
はシリンダ孔３６に引っ掛かることなく、シリンダ孔３
３に円滑に押し戻される。

切換ピストン２９がシリンダ孔３３内に押し戻されるこ
とにより、第２自由ロツカアーム１８および駆動ロッカ
アーム１９の連結状態が解除され、駆動ロッカアーム１
９は、第２自由ロツカアーム１８の動作とは無関係に、
ばね１４によりその閉弁状態を維持する。

この際、切換ピストン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自由ロツカ
アーム１８の揺動運動に拘らず、タイミングピストン３
０は切換ピストン２９に常に摺接しており、切換ピスト
ン２９が第２自由ロツカアーム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自由ロツカアーム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気筒における答弁３ａ〜３Ｃの作動は休止さ
れており、第２および第３気筒の答弁３ａ〜３Ｃのみが
常時強制動弁機構７ａ〜７Ｃによって強制的に作動せし
められる。従っ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′Ｊ６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
油圧式連結切換機構６ａ〜６ｃでは、切換ピストン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自由ロツカアーム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および切換ピストン２９の移
動は阻止されており、第２自由ロツカアーム１８が開弁
作動しているときにトリガ板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および切換ピ
ストン２９の移動が許容される。したがって、第２自由
ロツカアーム１１よび駆動ロッカアーム１９の連結解除
時と同様に、第２自由ロツカアーム１８および駆動ロッ
カアーム１９が静止しているときに、切換ピストン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、切換ピストン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３６ａの曲率半径Ｒ
２とは、切換ピストン２９のピン摺合部３８への摺合が
自動的且つ円滑に行われるように設定されているので、
切換ピストン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、切換ピストン２９はシリンダ孔
３６のピン摺合部３８に円滑に摺合される。

切換ピストン２９のピン摺合部３８への摺合により、第
２自由ロツカアーム１８および駆動ロッカアーム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′Ｊ３よび第３気筒においては、
常時強制動弁機構７ａ〜７Ｃによる８弁３ａ〜３Ｃの開
閉作動が継続されているので、結局、全気筒の８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、油圧式連結切換機構６ａは、第２自由ロツカ
アーム１８および駆動ロッカアーム１９に設けられるシ
リンダ孔３３．３６に切換ピストン２９およびタイミン
グピストン３０を摺動自在に嵌合して構成されるもので
あり、該油圧式連結切換機構６ａを配設することによっ
て第２自由ロツカアーム１８および駆動ロッカアーム１
９が大型化することはなく、しかも第２自由ロ１カアー
ム１８および駆動ロッカアーム１９はロッカシャフト２
０に直接支承されるものであり、慣性重量が増加するよ
うな部品が不必要であるので、慣性重量の増加を抑える
ことができ、また油圧室４０の油圧切換により速やかに
切換作動を生じせしめることができるので、応答性を向
上することができる。しかも油圧式連結切換機構６ａに
おいて、切換ピストン２９およびタイミングピストン３
０は中空状に形成されるものであり、これにより前記慣
性重量をより一層低減することができる。

さらに、油圧式連結切換機構６ａは、油圧室４０の油圧
を解放することにより連結作動するものであるので、油
圧室４０に通じる油圧供給系で故障があったとしても、
吸気弁３ａが休止した状態のままとなることが防止され
、機関の高速運転時に吸気弁３ａが作動体止状態となる
ことが防止される。

以上の実施例では、閉弁用カム１５および開弁用カム１
６にそれぞれ当接する第１および第２自由ロッカアーム
１７．１８によっ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、８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
ッ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。

Ｃ１発明の効果 以上のように第１の発明によれば、連結切換機構は、機
関弁の閉弁時に同軸となるべくして両ロッカアームにそ
れぞれ穿設されるシリンダ孔と、両ロッカアームを連結
する位置と該連結を解除する位置との間で移動可能にし
て前記シリンダ孔に摺動可能に嵌合される切換ピストン
と、前記切換ピストンを駆動する油圧力を発揮可能な油
圧室と、該油圧室の油圧力に抗して切換ピストンを付勢
するばねとを備え、相互に隣接するロッカアームのいず
れか一方には、両ロッカアームの揺動位置に応じて前記
切換ピストンの移動を規制する移動規制手段が設けられ
るので、両ロッカアームの大型化を回避することが可能
であり、油圧の切換による応答性の優れた切換作動を実
現することができる。しかも移動規制手段の働きにより
切換ピストンの移動開始時期を規制することにより円滑
な切換作動が実現される。

また第２の発明によれば、連結切換機構は、機関弁の閉
弁時に同軸となるべくして両ロッカアームにそれぞれ穿
設されるシリンダ孔と、両ロッカアームを連結する位置
と該連結を解除する位置との間で移動可能にして前記シ
リンダ孔に摺動可能に嵌合される切換ピストンと、前記
切換ピストンを駆動する油圧力を発揮可能な油圧室とを
備え、両ロッカアームの揺動位置に応じて前記切換ピス
トンの移動を規制すべく、伸長方向のばね力を発揮して
伸縮可能に構成されて前記切換ピストンに当接するタイ
ミングピストンが前記両シリンダ孔の一方に摺動可能に
嵌合されるとともに、ロッカアームの開弁方向への揺動
時にタイミングピストンとの係合状態解除を可能にして
該タイミングピストンにトリガ板が係合されるので、両
ロッカアームの大型化を回避することが可能であり、油
圧の切換による応答性の優れた切換作動を実現すること
ができる。しかもタイミングピストンへのトリガ板への
係合および係合解除をロッカアームの揺動位置に応じて
切換えることにより切換ピストンの移動開始時期を規制
して円滑な切換作動が実現される。

【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、油圧式連結切換機構および油圧
供給機構を示す分解斜視図、第４図は油圧式連結切換機
構の内部を示す断面図、第５図はトリガ板のロッカシャ
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切換ピストンとの相
対位置を示す簡略図、第７図は切換ピストンの端部とシ
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である。 ３ａ・・・機関弁としての吸気弁、３ｂ・・・機関弁と
しての排気弁、３ｃ・・・機関弁としての副燃焼室用吸
気弁、６ａ、６ｂ、６ｃｍ連結切換機構、１７゜１８．
１９・・・ロッカアーム、２９・・・切換ピストン、３
０・・・タイミングピストン、３１・・・ばね、３２・
・・トリガ板、３３．３６・・・シリンダ孔、４０・・
・油圧室、 Ｒ・・・移動規制手段 第１図 第２図 第４図 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関弁を作動させるための複数のロッカアームの
   うち、隣接するロッカアーム間には、両ロッカアームを
   連結する状態と両ロッカアームの連結を解除する状態と
   を切換可能な連結切換機構が設けられる内燃機関の動弁
   装置において、前記連結切換機構は、機関弁の閉弁時に
   同軸となるべくして両ロッカアームにそれぞれ穿設され
   るシリンダ孔と、両ロッカアームを連結する位置と該連
   結を解除する位置との間で移動可能にして前記シリンダ
   孔に摺動可能に嵌合される切換ピストンと、前記切換ピ
   ストンを駆動する油圧力を発揮可能な油圧室とを備え、
   相互に隣接するロッカアームのいずれか一方には、両ロ
   ッカアームの揺動位置に応じて前記切換ピストンの移動
   を規制する移動規制手段が設けられることを特徴とする
   内燃機関の動弁装置。
2. （２）機関弁を作動させるための複数のロッカアームの
   うち、隣接するロッカアーム間には、両ロッカアームを
   連結する状態と両ロッカアームの連結を解除する状態と
   を切換可能な連結切換機構が設けられる内燃機関の動弁
   装置において、前記連結切換機構は、機関弁の閉弁時に
   同軸となるべくして両ロッカアームにそれぞれ穿設され
   るシリンダ孔と、両ロッカアームを連結する位置と該連
   結を解除する位置との間で移動可能にして前記シリンダ
   孔に摺動可能に嵌合される切換ピストンと、前記切換ピ
   ストンを駆動する油圧力を発揮可能な油圧室とを備え、
   両ロッカアームの揺動位置に応じて前記切換ピストンの
   移動を規制すべく、伸長方向のばね力を発揮して伸縮可
   能に構成されて前記切換ピストンに当接するタイミング
   ピストンが前記両シリンダ孔の一方に摺動可能に嵌合さ
   れるとともに、ロッカアームの開弁方向への揺動時にタ
   イミングピストンとの係合状態解除を可能にして該タイ
   ミングピストンにトリガ板が係合されることを特徴とす
   る内燃機関の動弁装置。