JPH03179114A - 内燃機関における動弁装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関における吸気弁又は排気弁を開閉作
動するタイミング（所謂バルブタイミング）及びバルブ
リフトのうちいずれか一方又は両方を、変更できるよう
にした動弁装置に関するものである。

〔従来の技術〕

吸気弁又は排気弁におけるバルブタイミング及びバルブ
リフトは、カムの外周面におけるカムプロフィールによ
って定まり、このカムプロフィールによるバルブタイミ
ング又はバルブリフトを、高速回転域において吸気又は
排気の流れを促進するように設定すると、低速回転域に
おいて燃焼効率の低下及び吸気の吹き抜けが増大するこ
とになり、また、バルブタイミング又はバルブリフトを
、低速回転域において燃焼効率の向上すると共に、吹き
抜けを低減するように設定すると、高速回転域において
吸気又は排気の流れに遅れが発生して高速出力が低下す
ることになる。

そこで、先行技術としての特開昭６３−１１７１０９号
公報は、シリンダヘッドに設けた吸気弁又は排気弁にお
けるバルブステムの上端を、シリンダへソドに摺動自在
に保持したバルブリフタ体の下面に接当し、該バルブリ
フタ体の上面に、カム軸のカムを接当して成る動弁装置
において、前記バルブリフタ体の上面に接当するカムを
、低速回転域に通合するように構成した低速用カムに構
成する一方、前記カム軸には、高速回転域に通合するよ
うに構成した高速用カムを設け、該高速用カムに接当す
るサブバルブリフタ体を、前記バルブリフタ体に隣接し
て摺動自在に設け、前記バルブリフタ体と前記サブバル
ブリフタ体との両方に、前記バルブステムの軸線と直角
に延びるピン孔を、軸線を一致して穿設し、この両ピン
孔のうち一方のピン孔内に、プランジャピンを摺動自在
に嵌挿し、該プランジャピンを、一方のピン孔内に引っ
込んだ状態と、両ビン孔の両方に跨って嵌まる状態とに
切換え可能に構成し、前記プランジャピンを一方のピン
孔内に引っ込めることで両バルブリフタ体を非連結の状
態にしたとき、吸気弁又は排気弁を、低速用カムによっ
て開閉作動し、前記プランジャピンを両方のピン孔に跨
るように嵌めることで両バルブリフタ体を連結状態にし
たとき、吸気弁又は排気弁を、高速用カムによって開閉
作動するように構成することを提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この先行技術における動弁装置は、以下に述べ
るような不具合を有する。

すなわち、プランジャピンを両バルブリフタ体における
ピン孔の両方に跨って嵌めることによって、両バルブリ
フタ体を連結状態にしたとき、吸気弁又は排気弁を、そ
のばねに抗して開くことに要する力（以下、開弁力と云
う）は、サブバルブリフタ体から両方のピン孔に跨って
嵌まるプランジャピンを介してバルブリフタ体に伝達さ
れるため、前記プランジャピンには、前記開弁力による
曲げモーメントとせん断荷重との両方を同時に受けるこ
とになるから、その連結部における剛性が低いのであり
、これに加えて、両バルブリフタ体におけるピン孔の内
面には、前記プランジャピンに対する曲げモーメント及
びせん断荷重に起因するこじれが作用することにより、
当該両ピン孔の内面にへたり等の摩耗を生じて耐久性が
低いから、前記連結部における剛性が低いことと相俟っ
て、内燃機関の高速化に追従しないのである。

しかも、前記先行技術の動弁装置において、前記プラン
ジャピンを、両方のピン孔に跨って嵌まるように構成す
るには、バルブリフタ体におけるピン孔と、サブバルブ
リフタ体におけるピン孔とを、これら両ビン孔の軸線が
正確に一直線上において一致するようにしなければなら
ず、この両ピン孔の加工に、高度の加工精度が必要であ
るから、製造コストの大幅なアップを招゛来するのであ
り、その上、両ビン孔の軸線は、各カムにおけるペース
面及びバルブリフタ体の上面が摩耗した場合にずれるの
で、バルブタイミング又はバルブリフトの低速通合から
高速通合への切換えが不能になる事態が発生するのであ
った。

本発明は、この先行技術の動弁装置が有する問題を解消
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、シリンダヘッドに設
けた吸気弁又は排気弁におけるバルブステムの上端を、
シリンダヘッドに摺動自在に保持したバルブリフタ体の
下面に接当し、該バルブリフタ体の上方に、当該バルブ
リフタ体を吸気弁又は排気弁に対するばねに抗して押し
下げるためのカムを備えたカム軸を配設して成る動弁装
置において、前記カムを、低速回転域に通合する低速用
カムと、高速回転域に通合する高速用カムとの二つに構
成して、この低速用カムと前記バルブリフタ体との間に
、タペットを、当該タペットが低速用カムとバルブリフ
タ体の両方に接当するように介挿し、該タペットに、サ
ブタペットを当該サブタペットが前記高速用カムに対し
て接当するように上下動自在に設けると共に、該サブタ
ペットと前記タペットとの間に挿入できるようにしたス
ペーサ体を、サブタペットとタペットとの間に挿入した
位置と、サブタペットとタペットとの間から離脱した位
置とに切換え可能に設ける構成にした。

〔作　　用〕

この構成において、前記スペーサ体を、サブタペットと
タペットとの間から離脱した位置にすると、サブタペッ
トとタペットとの間には隙間ができることにより、高速
用カムに接当するサブタペットの上下動は、タペット及
びバルブリフタ体に対して伝達することがなく、低速用
カムに接当するタペットの上下動のみがバルブリフタ体
に対して伝達するから、吸気弁又は排気弁は、前記低速
用カムにより、低速回転域に通合するバルブタイミング
又はバルブリフトで開閉作動される。

一方、前記スペーサ体を、サブタペットとタペットとの
間に挿入した位置にすると、サブタペットとタペットと
の間における隙間は、前記スペーサ体によって詰められ
、高速用カムに接当するサブタペットの上下動が、タペ
ットを介してバルブリフタ体に対して伝達するから、吸
気弁又は排気弁は、高速用カムにより、高速回転域に通
合するバルブタイミング又はバルブリフトで開閉作動さ
れるのであり、この場合において、前記スペーサ体は、
サブタペットとタペットとの間に挟まれた状態になるか
ら、吸気弁又は排気弁に対する開弁力は、前記スペーサ
体に対して、極く単純な圧縮荷重として作用するだけに
なり、前記先行技術のように、曲げモーメント及びせん
断荷重との両方が同時に作用することを回避することが
できるのである。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明は、バルブタイミング又はバルブリフ
トを低速通合から高速通合にしたり、或いは、高速通合
から低速通合にしたりする切換えを、タペットとサブタ
ペットの間に対するスペーサ体の挿入・離脱によって行
うものであるから、その剛性及び耐久性を、前記先行技
術の場合よりも遥かに向上できると共に、内燃機関の高
速化に確実に追従することができるのであり、しかも、
前記先行技術のように、二つ部材のピン孔を軸線を正確
に一致して穿設すると云うような高度な加工精度を必要
としないから、製造コストを大幅に低減できるのである
。

その上、本発明によると、カムにおけるベース面及びバ
ルブリフト体並びにタペットの摩耗に伴い、前記スペー
ス体の挿入・離脱が不能になる事態を招来することがな
い効果をも有するのである。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例を、一つの燃焼室に対して二つ設
けた吸気弁に対して適用した場合の図面について説明す
る。

図において符号１は、シリンダブロックを、符号２は、
該シリンダブロック１の上面に締結したシリンダヘッド
を各々示し、該シリンダヘッド２には、その下面に凹み
形成した燃焼室３に対して開口する二つの吸気ボー）４
ａ、４．ｂが設けられると共に、この両吸気ポート４ａ
、４ｂの各々に対する二つの吸気弁５ａ、５ｂが設けら
れ、この両吸気弁５ａ、５ｂにおけるバルブステムの上
端は、前記シリンダヘッド２に摺動自在に保持したバル
ブリフタ体６ａ、６ｂの下面に接当しており、且つ、こ
の両吸気弁５ａ、５ｂには、当該両吸気弁５ａ、５ｂを
閉の状態に付勢するためのバルブばね７ａ、７ｂが各々
設けられている。

また、符号８は、前記両パルプリフタ６ａ、６ｂの上方
に配設したカム軸を示し、該カム軸８には、前記両吸気
弁５ａ、５ｂの中間の部位に、外周面におけるカムプロ
フィールを低速回転域に通合するように設定した低速用
カム９ａを設けると共に、前記両吸気弁５ａ、５ｂの真
上の部位に、外周面におけるカムプロフィールを高速回
転域に通合するように設定した左右一対の高速用カム９
ｂを設ける。

一方、前記両バルブリフタ１３ａ、５ｉｂと、前記各カ
ム９ａ、９ｂとの間には、シリンダヘッド２に対して上
下方向に摺動自在に保持したタペット１０を、当該タペ
ット１０が低速用カム９ａの外周面と両バルブリフタ５
ａ、５ｂの上面とに接当するように介挿し、該タペット
１０における左右両側には、前記円高速用カム９ｂの外
周面に対してばね１２ａ、１２ｂにて押圧接当するよう
にしたサブタペッ）ｌｌａ、ｌｌｂを上下方向に摺動自
在に設けて、この両すブタペッ）１１８．１１ｂと、タ
ペット１０との間の隙間に、スペーサ体１３ａ、１３ｂ
を着脱自在に挿入する。

そして、前記タペット１０には、前記両すブタペ−ｚ）
ｌｌａ、ｌｌｂの中間の部位に、シリンダ室１４を、当
該シリンダ室１４の軸線が路水平方向に延びるように設
けて、このシリンダ室１４内にピストン１５を摺動自在
に嵌挿し、該ピストン１５に、前記両スペーサ体１３ａ
、１３ｂを連結して、この両スペーサ体１３ａ、１３ｂ
をばね１６にて、両すブタペ７ト１１ａ、１１ｂとタペ
ノ）１０との間から離脱するように付勢する一方、前記
シリンダ室１４内に、前記シリンダへラド２に設けたオ
イル供給通路１７内における油圧を、タペット１０に設
けたオイル通路１８を介して導入して、前記ピストン１
５を前記ばね１６に抗して摺動することにより、前記両
スペーサ体１３ａ。

１３ｂを、両サブタペット１１３．１１ｂとタペット１
０との間に挿入するように構成する。

すなわち、前記両スペーサ体１３ａ、１３ｂを、第４図
に示すように両サブタペット１１ａ、１１ｂとタペット
１０との間に挿入した位置と、第３図に示すように両サ
ブタペット１１ａ、１１ｂとタペット１０との間から離
脱した位置とに切換え可能に構成する。

この構成において、内燃機関の低速回転域においてシリ
ンダ室１４内への油圧の導入を停止すると、両スペーサ
体１３ａ、１３ｂが、第３図に示すようにばね１６にて
両すプタペッ）１１２．１１ｂとタペット１０との間か
ら離脱して、両サブタペット１１８．１１ｂとタペット
１０との間に隙間ができることにより、円高速用カム９
ｂに接当する両サブタペット１１３．１１ｂの上下動は
、タペット１０及び両バルブリフタ体５ａ、５ｂに対し
て伝達することがなく、低速用カム９ａに接当するタペ
ットｌＯの上下動のみが両バルブリフタ体６ａ、６ｂに
対して伝達するから、両吸気弁５ａ、５．ｂは、前記低
速用カム９ａにより、低速回転域に通合するバルブタイ
ミング又はバルブリフトで開閉作動される。

そして、内燃機関が高速回転域になると、シリンダ室１
４内に油圧を供給する。するとピストン１５がばね１６
に抗して移動し、これに連結した両スペーサ体１３ａ、
１３ｂが、第十図に示すように、両サブタペット１１ａ
、１１ｂとタペットｔＯとの間に挿入され、両サブタペ
ット１１ａ。

１１ｂとタペット１０との間における隙間を詰めること
により、円高速用カム９ｂに接当する両サブタペット１
１ａ、１１ｂの上下動が、タペット１０を介して両バル
ブリフタ体６ａ、６ｂに対して伝達するから、両吸気弁
５ａ、５ｂは、円高速用カム９ｂにより、高速回転域に
通合するバルブタイミング又はバルブリフトで開閉作動
されるのである。

なお、前記実施例は、吸気弁５ａ、５ｂに対して通用し
た場合を示したが、本発明は、二つの吸気弁に対して通
用する場合に限らず、一つの吸気弁に通用したり、或い
は、一つ又は二つの排気弁にも同様に適用できることは
云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は内燃機関の要部
を示す縦断正面図、第２図は第１図の■−ｎ視拡大断面
図、第３図は第１図のｍ−ｍ視拡大断面図、第４図は第
３図の作用状態を示す断面図である。 １・・・・シリンダブロック、２・・・・シリンダヘッ
ド、３・・・・燃焼室、４ａ、４ｂ・・・・吸気ボート
、５ａ、５ｂ・・・・吸気弁、６ａ、６ｂ・・・・バル
ブリフタ体、？ａ、７ｂ・・・・バルブばね、８・・・
・カム軸、９ａ・・・・低速用カム、９ｂ・・・・高速
用カム、１０・・・・タペット、１１３．１１ｂ・・・
・サブタペット、１２ａ、１２ｂ−・−・ばね、１３ａ
、１３ｂ・・・・スペーサ体、１４・・・・シリンダ室
、１５・・・・ピストン、１６・・・・ばね、１７・・
・・オイル供給通路、１８・・・・オイル通路。 第４図 ８ 第３図 ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、シリンダヘッドに設けた吸気弁又は排気弁にお
   けるバルブステムの上端を、シリンダヘッドに摺動自在
   に保持したバルブリフタ体の下面に接当し、該バルブリ
   フタ体の上方に、当該バルブリフタ体を吸気弁又は排気
   弁に対するばねに抗して押し下げるためのカムを備えた
   カム軸を配設して成る動弁装置において、前記カムを、
   低速回転域に通合する低速用カムと、高速回転域に通合
   する高速用カムとの二つに構成して、この低速用カムと
   前記バルブリフタ体との間に、タペットを、当該タペッ
   トが低速用カムとバルブリフタ体の両方に接当するよう
   に介挿し、該タペットに、サブタペットを当該サブタペ
   ットが前記高速用カムに対して接当するように上下動自
   在に設けると共に、該サブタペットと前記タペットとの
   間に挿入できるようにしたスペーサ体を、サブタペット
   とタペットとの間に挿入した位置と、サブタペットとタ
   ペットとの間から離脱した位置とに切換え可能に設けた
   ことを特徴とする内燃機関における動弁装置。