JPH0312642B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、機関の低速運転時の吸気弁あるいは
排気弁の作動態様に対応する低速用カムあるいは
真円状の隆起部と、機関の高速運転時の吸気弁あ
るいは排気弁の作動態様に対応する高速用カムと
がカムシヤフトに設けられ、低速用カムあるいは
隆起部に摺接するカムフオロアと、弾発付勢手段
で付勢されて高速用カムに摺接するカムフオロア
との間に、機関の運転状態に応じて吸気弁あるい
は排気弁を開閉駆動すべくカムフオロアの連結お
よび連結解除を切換える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 従来、かかる動弁装置はたとえば特開昭61−
19911号公報などにより公知である。

(3) 発明が解決しようとする問題点 ところで、かかる動弁装置では、カムあるいは
隆起部とカムフオロアとの摺接部を潤滑すべく、
該摺接部に潤滑油を供給しているが、従来のもの
は、各摺接部に均等に潤滑油を供給している。と
ころが、低速用カムあるいは隆起部とカムフオロ
アとの摺接部は、機関の高速運転時には摺動負荷
が比較的小さく、また高速用カムおよびカムフオ
ロアの摺接部は機関の低速運転時に摺動負荷が比
較的小さい。したがつて機関の運転状態に応じて
各摺接部に供給する潤滑油量を制御すれば、比較
的少量の潤滑油で充分な潤滑を達成することが可
能となり、オイルポンプ等の油圧供給源の小型化
および省エネルギ化を図ることができるであろ
う。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、カムあるいは隆起部とカムフオロアとの摺
接部に機関の運転状態に応じて必要最小限の潤滑
油を供給するようにして、油圧供給源の小型化お
よび省エネルギ化を図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。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明によれば、低速用カムあるいは隆起部と
カムフオロアとの摺接部に向けて潤滑油を供給す
るための低速用潤滑油路と、高速用カムおよびカ
ムフオロアの摺接部に向けて潤滑油を供給するた
めの高速用潤滑油路とが相互に独立して設けら
れ、低速用潤滑油路および高速用潤油路と、油圧
供給源との間には、機関の低速運転時には流通油
量を絞るようにして機関の全運転域にわたつて高
速用潤滑油路および油圧供給源間を連通するとと
もに低速用潤滑油路および油圧供給源間を少なく
とも機関の低速運転時に連通せしめるべく構成さ
れた制御弁が介装される。

(2) 作用 上記構成によれば、機関の低速運転時には、低
速用カムあるいは隆起部とカネフオロアとの摺接
部にその摺動負荷が大きくなるのに応じて潤滑油
が供給され、機関の高速運転時には高速用カムと
カムフオロアとの摺接部にその摺動負荷が大きく
なるのに応じて潤滑油が供給され、しかも高速用
カムにはカムフオロアが常時弾発的に摺接してい
るので機関の低速運転時にも高速用カムおよびカ
ムフオロアの摺接部には少量の潤滑油が供給され
ており、必要最小限の潤滑油で充分な潤滑が行わ
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、機関本体Ｅに設けられた一対の吸気弁１
ａ，１ｂは、機関のクランク軸から1/2の減速比
で回転駆動されるカムシヤフト２に一体に設けら
れた低速用カム３，３および高速用カム５とカム
シヤフト２と平行なロツカシヤフト６に枢支され
たカムフオロアとしての第１、第２および第３ロ
ツカアーム７，８，９と、各ロツカアーム７〜９
間に設けられた連結切換機構１０との働きにより
開閉駆動される。

カムシヤフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自
在に配置されており、両低速用カム３，３は各吸
気弁１ａ，１ｂに対応してカムシヤフト２に一体
化され、高速用カム５は両低速用カム３，３間で
カムシヤフト２に一体化される。各低速用カム
３，３は、機関の低速運転に対応した形状を有す
るものであり、ベース円部３ａと、そのベース円
部３ａから半径方向外方に突出する高位部３ｂと
をそれぞれ有する。また高速用カム５は、機関の
高速運転に対応した形状を有するものであり、ベ
ース円部５ａと、前記高位部３ｂよりも突出量お
よび中心角範囲を大とする高位部５ｂとを有す
る。

ロツカシヤフト６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６に
は、一方の低速用カム３に摺接するカムスリツパ
１１を上部に有する第１ロツカアーム７と、他方
の低速用カム３に摺接するカムスリツパ１２を上
部に有する第２ロツカアーム８と高速用カム５に
摺接するカムスリツパ１３を上部に有する第３ロ
ツカアーム９とが、ロツカシヤフト６の軸方向に
隣接してそれぞれ枢支される。

第１および第２ロツカアーム７，８には吸気弁
１ａ，１ｂが連動、連結される。すなわち、各吸
気弁１ａ，１ｂは、その上端に設けた鍔部１４，
１５と、機関本体Ｅとの間に介装した弁ばね１
６，１７により閉弁方向すなわち上方に向けて付
勢されており、第１および第２ロツカアーム７，
８の先端には吸機気弁１ａ，１ｂの上端に当接す
るタペツトねじ１８，１９が進退可能に螺着され
る。

第３ロツカアーム９は、機関本体Ｅとの間に設
けた弾発付勢手段２０により、そのカムスリツパ
１３が高速用カム５に常時摺接する方向に付勢さ
れる。

弾発付勢手段２０は、閉塞端を第３ロツカアー
ム９の下面に当接させた有底円筒状のリフタ２１
と、該リフタ２１および機関本体Ｅ間に介装され
るリフタばね２２とから成り、リフタ２１は機関
本体Ｅに設けた有底穴２３に摺合される。

カムシヤフト２の上方には、そのカムシヤフト
２を回転自在に支承するカムホルダ（図示せず）
間にわたつて通路形成体２４が架設されており、
この通路形成体２４には、低速用潤滑油路２５
と、高速用潤滑油路２６とが相互に独立して平行
に穿設される。しかも低速用潤滑油路２５に連通
する噴出孔２７が、低速用カム３，３およびカム
スリツパ１１，１２の摺接部に対応する位置で通
路形成体２４の下部に穿設される。また高速用カ
ム５およびカムスリツパ１３の摺接部に向けてカ
ムシヤフト２の両側から潤滑油を噴出すべく配置
された一対の潤滑油噴出管２８が、高速用潤滑油
路２６に連通して通路形成体２４に接続される。

第４図を併せて参照して、連結切換機構１０
は、第１および第３ロツカアーム７，９間を連結
し得る第１切換ピン３３と、第３および第２ロツ
カアーム９，８間を連結し得る第２切換ピン３４
と、第１および第２切換ピン３３，３４の移動を
規制する第３切換ピン３５と、各連結ピン３３〜
３５を連結解除側に付勢する戻しばね３６とを備
える。

第１ロツカアーム７には、ロツカシヤフト６と
平行な第１ガイド孔３７が穿設されており、この
第１ガイド孔３７の第３ロツカアーム９とは反対
側の端部は閉塞部材３８で閉塞される。第１ガイ
ド孔３７には第１切換ピン３３が摺合されてお
り、第１ガイド孔３７内で閉塞部材３８および第
１切換ピン３３間には油圧室３９が画成される。
また第１ロツカアーム７には、油圧室３９に連通
する油路４０が穿設され、ロツカシヤフト６内に
は油圧供給路４１が設けられる。油路４０および
油圧供給路４１は、ロツカシヤフト６の側壁に穿
設した連通孔４２を介して、第１ロツカアーム７
の揺動状態に拘わらず常時連通する。また連通孔
４２はロツカシヤフト６および第１ロツカアーム
７間に油圧供給路４１からの潤滑油を供給する機
能をも果たす。

第３ロツカアーム９には、第１ガイド孔３７に
対応する同一径の第２ガイド孔４３がその両側面
間にわたつてロツカシヤフト６と平行に穿設され
ており、この第２ガイド孔４３にはその全長にわ
たる長さを有する第２切換ピン３４が摺合され
る。

第２ロツカアーム８には、第２ガイド孔４３に
対応する同一径の第３ガイド孔４４がロツカシヤ
フト６と平行に穿設されており、この第３ガイド
孔４４の第３ロツカアーム９とは反対側の端部は
閉塞部材４５で閉塞される。第３ガイド孔４４に
は第３切換ピン３５が摺合されており、この第３
切換ピン３５に同軸に連設された小径の軸部４６
が、閉塞部材４５に穿設した案内孔４７に移動自
在に挿通される。しかも軸部４６を囲繞して閉塞
部材４５および第３切換ピン３５間に戻しばね３
６が介装される。この戻しばね３６により相互に
当接した各切換ピン３３〜３５が連結解除側すな
わち油圧室３９側に付勢される。

ロツカシヤフト６の側壁には、第３および第２
ロツカアーム９，８に対応する部分に連通孔４
８，４９が穿設されており、これらの連通孔４
８，４９は油圧供給路４１からの潤滑油をロツカ
シヤフト６と第３および第２ロツカアーム９，８
との間に供給する。

油圧室３９に高油圧が供給されていない状態で
は、各切換ピン３３〜３５は戻しばね３６のばね
力により連結解除側に移動しており、この状態で
は第１および第２切換ピン３３，３４の当接面は
第１および第３ロツカアーム７，９間に対応する
位置にあり、第２および第３切換ピン３４，３５
の当接面は第３および第２ロツカアーム９，８間
に対応する位置にあり、各ロツカアーム７〜９は
連結されていない。また油圧室３９に高油圧を供
給すると、各切換ピン３３〜３５は戻しばね３６
のばね力に抗して油圧室３９から離反する方向に
移動し、第１切換ピン３３が第２ガイド孔４３に
摺合し、第２切換ピン３４が第３ガイド孔４４に
摺合して各ロツカアーム７〜９が連結される。

油圧供給路４１および高速用潤滑油路２６は、
中間部に絞り５１を備える油路５０を介して連通
されており、油圧供給路４１に供給された油圧は
絞り５１で絞られて高速用潤滑油路２６に供給さ
れる。

油圧供給路４１に連なる油路５２および低速用
潤滑油路２５に連なる油路５３と、油圧供給源５
４に連なる油路５５との間には、機関の運転状態
の変化に応じて作動する制御弁５６が介装され
る。

この制御弁５６は、軸方向に間隔をあけた３つ
の環状凹部５７，５８，５９を内面に有するシリ
ンダ体６０に、軸方向に間隔をあけた３つの環状
溝６１，６２，６３を外面に有するプランジヤ６
４が摺合されて成る。シリンダ体６０には、油路
５５を介して油圧供給源５４に連なる入力ポート
６５が環状凹部５８に対応して穿設されるととも
に、油路５２に連なる出力ポート６６および油路
５３に連なる出力ポート６７が環状凹部５７，５
９に対応して穿設される。

プランジヤ６４は、機関の運転状態の変化に応
じた図示しない駆動手段により軸方向に摺動駆動
されるものであり、機関の低速運転時にはプラン
ジヤ６４は第４図で示す位置にあり、機関の高速
運転時にはプランジヤ６４は第５図で示すように
左動する。このプランジヤ６４の環状溝６１，６
２間のランド６８は、機関の低速運転時に環状凹
部５７，５８間でシリンダ体６０の内面に摺接
し、機関の高速運転時には環状凹部５７に対応す
る位置にあるように形成され、また環状溝６２，
６３間のランド６９は、機関の運転状態に拘わら
ず環状凹部５８，５９間でシリンダ体６０の内面
に摺接するように形成される。しかもランド６８
には環状溝６１，６２間を結ぶ絞り孔７０が穿設
され、ランド６９には一端を環状溝６２に開口さ
せるとともに他端をランド６９の外面に開口させ
た絞り孔７１が穿設され、この絞り孔７１の他端
は、機関の低速運転時には環状凹部５９に連通
し、機関の高速運転時にはシリンダ体６０の内面
に対応する位置にあるようにしてランド６８の外
面に開口される。また環状凹部５８，５９間でシ
リンダ体６０の内面には、機関の高速運転時のプ
ランジヤ６４の位置で絞り孔７１の他端および環
状凹部５９間を結ぶ絞り切欠き７２が設けられ
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制御弁５６のプランジヤ６４
は第４図示の位置にある。この状態では、入力ポ
ート６５および出力ポート６６間は絞り孔７０を
介して連通しているので、油圧供給源５４からの
油圧は絞られて油圧供給路４１に供給される。ま
た油圧供給路４１の油圧は絞り５１でさらに絞ら
れて高速用潤滑油路２６に供給されており、比較
的低圧となつた潤滑油が潤滑油噴出管２８から高
速用カム５およびカムスリツパ１３の摺接部に向
けて噴出される。このように絞り孔７０で絞られ
た油圧が潤滑油噴出管２８から少量ずつ噴出され
ることにより、油圧供給路４１すなわち油圧室３
９の油圧は比較的低圧となり、連結切換機構１０
では各切換ピン３３〜３５が戻しばね３６のばね
力により油圧室３９側に最大限移動した位置にあ
る。この状態では、第１および第２切換ピン３
３，３４の当接面は第１および第３ロツカアーム
７，９間に対応する位置にあり、第２および第３
切換ピン３４，３５の当接面は第３および第２ロ
ツカアーム９，８間に対応する位置にある。した
がつて各ロツカアーム７〜９は相互に相対角変位
可能な状態にある。

かかる連結解除状態では、カムシヤフト２の回
転動作により第１および第２ロツカアーム７，８
は低速用カム３，３との摺接に応じて揺動し、両
吸気弁１ａ，１ｂは低速用カム３，３の形状に応
じたタイミングおよびリフト量で開閉作動する。
この際、第３ロツカアーム９は高速用カム５との
摺接に応じて揺動するが、その揺動動作は第１お
よび第２ロツカアーム７，８に何の影響も及ぼさ
ない。

またこの連結解除状態にあつては、制御弁５６
において入力ポート６５および出力ポート６７間
は絞り孔７１を介して連通しており、油圧供給源
５４からの油圧が絞り孔７１で絞られて低速用潤
滑油路２５に供給され、摺動負荷が比較的大きく
なる低速用カム３，３およびカムスリツパ１１，
１２の摺接部に、噴出孔２７から比較的少量の潤
滑油が噴出される。この際、前述のように高速用
カム５およびカムスリツパ１３の摺接部にも潤滑
油噴出管２８から少量の潤滑油が噴出されてお
り、弾発付勢手段２０で上方に付勢されている第
３ロツカアーム９のカムスリツパ１３と高速用カ
ム５との摺接部の潤滑が充分に行われ、動弁負荷
の低減の寄与することができる。

機関の高速運転にあたつては、制御弁５６のプ
ランジヤ６４が第５図で示すように左動する。こ
れにより、環状凹部５７，５８間が環状溝６２を
介して連通する。したがつて油圧供給路４１には
比較的高圧の油圧が供給され、油圧室３９にもそ
の高油圧が供給される。このため、連結切換機構
１０では各切換ピン３３〜３５が戻しばね３６の
ばね力に抗して連結位置側へと移動し、第１切換
ピン３３が第２ガイド孔４３に摺合し、第２切換
ピン３４が第３ガイド孔４４に摺合して各ロツカ
アーム７〜９が連結される。このとき、高速用カ
ム５に摺接した第３ロツカアーム９の揺動量が最
も大きいので、第１および第２ロツカアーム７，
８は第３ロツカアーム９とともに揺動し、両吸気
弁１ａ，１ｂは高速用カム５の形状に応じたタイ
ミングおよびリフト量で開閉作動する。

このような連結切換機構１０の連結作動時に、
摺動負荷が大きくなるのは、高速用カム５および
カムスリツパ１３の摺接部であり、その摺接部に
は、絞り５１で絞られて比較的低圧となつた油が
潤滑油噴出管２８から噴出される。一方、低速用
潤滑油路２５には、絞り孔７１および絞り切欠き
７２で絞られた油圧が供給され、少量の潤滑油が
噴出孔２７から噴出されるが、低速用カム３，３
およびカムスリツパ１１，１２の摺接部は摺動負
荷が小さいので、潤滑油量が少なくても支障がな
い。

このように、制御弁５６により低速用潤滑油路
２４および高速用潤滑油路２５への油供給量を機
関の運転状態に応じて制御することにより、必要
最小限の潤滑油を油圧供給源５４から供給すれば
よく、油圧供給源５４の小型化およびそれに伴う
省エネルギ化を図ることが可能となる。

本発明の他の実施例として低速用カム３，３の
少なくとも一方を、カムシヤフト２と同心の真円
状隆起部として、機関の低速運転時に吸気弁１
ａ，１ｂの少なくとも一方を閉弁休止させるよう
にしてもよい。

以上の実施例では吸気弁の動弁装置について説
明したが、本発明を排気弁に関連して実施するこ
とも可能である。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、低速用カムある
いは隆起部とカムフオロアとの摺接部に向けて潤
滑油を供給するための低速用潤滑油路と、高速用
カムおよびカムフオロアの摺接部に向けて潤滑油
を供給するための高速用潤滑油路とが相互に独立
して設けられ、低速用潤滑油路および高速用潤滑
油路と、油圧供給源との間には、機関の低速運転
時には流通油量を絞るようにして機関の全運転域
にわたつて高速用潤滑油路および油圧供給源間を
連通するとともに低速用潤滑油路および油圧供給
源間を少なくとも機関の低速運転時に連通せしめ
るべく構成された制御弁が介装されるので、機関
の運転状態に応じて低速用潤滑油路および高速用
潤滑油路に必要量の潤滑油を供給し、全体として
の潤滑油供給量を減少し、油圧供給源の小型化お
よび省エネルギ化を図ることができる。しかも高
速用カムおよびカムフオロアが機関の全運転域に
わたつて摺接しているのに応じてその摺接部に常
時潤滑油を供給して動弁負荷の低減に寄与するこ
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あり、第
１図は縦断側面図であつて第３図の−線断面
図、第２図は縦断側面図であつて第３図の−
線断面図、第３図は第１図および第２図の簡略化
した平面図、第４図は連結切換機構の連結解除時
における第２図の−線拡大断面図、第５図は
連結切換機構の連結時の第４図に対応した断面図
である。 １ａ，１ｂ……吸気弁、２……カムシヤフト、
３……低速用カム、５……高速用カム、７，８，
９……カムフオロアとしてのロツカアーム、１０
……連結切換機構、２５……低速用潤滑油路、２
６……高速用潤滑油路、５６……制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関の低速運転時の吸気弁あるいは排気弁の
   作動態様に対応する低速用カムあるいは真円状の
   隆起部と、機関の高速運転時の吸気弁あるいは排
   気弁の作動態様に対応する高速用カムとがカムシ
   ヤフトに設けられ、低速用カムあるいは隆起部に
   摺接するカムフオロアと、弾発付勢手段で付勢さ
   れて高速用カムに摺接するカムフオロアとの間
   に、機関の運転状態に応じて吸気弁あるいは排気
   弁を開閉駆動すべくカムフオロアの連結および連
   結解除を切換える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、低速用カムあるいは隆
   起部とカムフオロアとの摺接部に向けて潤滑油を
   供給するための低速用潤滑油路と、高速用カムお
   よびカムフオロアの摺接部に向けて潤滑油を供給
   するための高速用潤滑油路とが相互に独立して設
   けられ、低速用潤滑油路および高速用潤滑油路
   と、油圧供給源との間には、機関の低速運転時に
   は流通油量を絞るようにして機関の全運転域にわ
   たつて高速用潤滑油路および油圧供給源間を連通
   するとともに低速用潤滑油路および油圧供給源間
   を少なくとも機関の低速運転時に連通せしめるべ
   く構成された制御弁が介装されることを特徴とす
   る内燃機関の動弁装置。 ２ 前記制御弁は、機関の高速運転時に油圧供給
   源および低速用潤滑油路間を、流通油量を少量に
   制限して連通せしめるべく構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の動
   弁装置。 ３ 前記連結切換機構は、油圧の作用により切換
   作動すべく構成され、前記高速用潤滑油路が連結
   切換機構に接続されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または２項記載の内燃機関の動弁装
   置。