JPH0372812B2 - - 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、機関弁、ならびにカムシヤフトに設
けられた複数種類のカム間に、前記機関弁および
カム間の伝動経路に介在する油圧タペツトを有し
て機関弁に連動、連結される弁駆動部材と、カム
従動部材とが介設され、カムシヤフトの回転に応
じた相互に異なる態様での機関弁の作動を可能と
すべく、弁駆動部材およびカム従動部材を連結す
る状態とその連結を解除する状態とを油圧室への
高油圧と低油圧との切換えに応じて切換える連結
切換機構が弁駆動部材およびカム従動部材間に設
けられ、連結切換機構の油圧室および油圧タペツ
トには共通な油圧供給路が連通される内燃機関の
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−
81510号公報により公知である。

(3) 発明が解決しようとする課題 ところで上記従来の技術では、油圧タペツトお
よび連結切換機構に、共通の油圧供給路から油圧
を供給しているので、連結切換機構を切換作動せ
しめるべく油圧供給路の油圧を変化させると、油
圧タペツトに供給される油圧も変化し、機関の回
転変動、油路の詰まりおよび油温の変化等、条件
次第では油圧タペツトの異常作動を引き起こす虞
がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであ
り、連結切換機構および油圧タペツトへの供給油
圧を安定化させ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) 課題を解決するための手段 本発明によれば、油圧供給路と油圧供給源との
間には、油圧供給路に高油圧と低油圧とを切換え
て供給するための油圧切換手段が設けられ、油圧
供給路には、該油圧供給路への供給油圧が設定値
以上となつたときに該油圧を開放するリリーフ弁
が接続される。

(2) 作用 上記構成によると、油圧切換手段で制御されて
油圧供給路に作用する油圧の上限が、リリーフ弁
により定められ、これにより連結切換機構および
油圧タペツトへの供給油圧を安定化することがで
きる。

(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、先ず本発明の一実施例を示す第１図およ
び第２図において、機関本体Ｅに設けられた一対
の機関弁としての吸気弁１，１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定速用カム４、高速用
カム５および低速用カム４と、カムシヤフト２と
平行なロツカシヤフト６にそれぞれ枢支される弁
駆動部材としての第１ロツカアーム７、カム従動
部材としての第２ロツカアーム８および弁駆動部
材としての第３ロツカアーム９と、各ロツカアー
ム７〜９間に設けられる連結切換機構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
在に配設されており、低速用カム４，４は両吸気
弁１，１に対応する位置でカムシヤフト２に一体
化され、高速用カム５は両低速用カム４，４間で
カムシヤフト２に一体化される。両低速用カム
４，４はカムシヤフト２の半径方向に沿う突出量
が比較的小さい高位部４ａと、ベース円部４ｂと
をそれぞれ有する。また高速用カム５は、カムシ
ヤフト２の半径方向に沿う突出量を前記高位部４
ａよりも大きくするとともにその高位部４ａより
も広い中心角範囲にわたる高位部５ａと、ベース
円部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、一方の吸気弁１に連動、連結される第１ロツ
カアーム７と、他方の吸気弁１に連動、連結され
る第３ロツカアーム９と、第１および第３ロツカ
アーム７，９間に配置される第２ロツカアーム８
とが相互に隣接してそれぞれ枢支される。また第
１ロツカアーム７の上部には低速用カム４に摺接
するカムスリツパ１１が設けられ、第２ロツカア
ーム８の上部には高速用カム５に摺接するカムス
リツパ１２が設けられ、第３ロツカアーム９の上
部には低速用カム４に摺接するカムスリツパ１３
が設けられる。

一方、両吸気弁１，１の上部には鍔部１４がそ
れぞれ設けられており、これらの鍔部１４と機関
本体Ｅとの間には弁ばね１６がそれぞれ介装さ
れ、各吸気弁１，１は閉弁方向すなわち上方に向
けて付勢される。また第１および第３ロツカアー
ム７，９の先端には、上端に排出孔１８をそれぞ
れ備える油圧タペツトＴがそれぞれ設けられてお
い、第１および第３ロツカアーム７，９は油圧タ
ペツトＴをそれぞれ介して吸気弁１，１に当接す
る。

第３図を併せて参照して、第２ロツカアーム８
は、ロツカシヤフト６から両吸気弁１，１側にわ
ずかに延出されており、この第２ロツカアーム８
は、機関本体Ｅとの間に設けた弾発付勢手段１９
により高速用カム５に摺接する方向に弾発付勢さ
れる。

弾発付勢手段１９は、閉塞端を第２ロツカアー
ム８に当接させた有底円筒状のリフタ２０と、リ
フタ２０および機関本体Ｅ間に介装されるリフタ
ばね２１とを備え、リフタ２０は、機関本体Ｅに
穿設した有底穴２２に摺合される。

第４図において、各ロツカアーム７〜９間に
は、それらの連結および連結解除を切換える連結
切換機構１０が設けられる。

連結切換機構１０は、第３および第２ロツカア
ーム９，８間を連結し得る第１切換ピン２３と、
第２および第１ロツカアーム８，７間を連結し得
る第２切換ピン２４と、第１および第２切換ピン
２３，２４の移動を規制する第３切換ピン２５
と、各切換ピン２３〜２５とを連結解除側に付勢
する戻しばね２６とを備える。

第３ロツカアーム９には、ロツカシヤフト６と
平行な第１ガイド孔２７が穿設されており、この
第１ガイド孔２７の第３ロツカアーム８とは反対
側の端部は閉塞部材２８で閉塞される。第１ガイ
ド孔２７には第１切換ピン２３が摺合されてお
り、第１ガイド孔２７内で閉塞部材２８および第
１切換ピン２３間には油圧室２９が画成される。
また第３ロツカアーム９には、油圧室２９に連通
する連通路３０が穿設され、ロツカシヤフト６内
には油圧供給路３１が設けられる。しかも連通路
３０および油圧供給路３１は、ロツカシヤフト６
の側壁に穿設した連通孔３２を介して、第３ロツ
カアーム９の揺動状態に拘らず常時連通する。

第２ロツカアーム８には、第１ガイド孔２７に
対応する同一径の第２ガイド孔３３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３３にはその全長にわ
たる長さを有する第２切換ピン２４が摺合され
る。

第１ロツカアーム７には、第２ガイド孔３３に
対応する同一径の第３ガイド孔３４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３４の第２ロツカアーム８とは反対側の端部は
閉塞部材３５で閉塞される。第３ガイド孔３４に
は第３切換ピン２５が摺合されており、この第３
切換ピン２５に同軸に連設された軸部３６が閉塞
部材３５に穿設した案内孔３７に移動自在に挿通
される。しかも軸部３６を囲繞して閉塞部材３５
および第３切換ピン２５間に戻しばね２６が介装
される。この戻しばね２６により相互に当接した
各切換ピン２３〜２５が連結解除側すなわち油圧
室２９側に付勢される。

油圧室２９に比較的低圧たとえば１Kg／cm²の油
圧が供給された状態では、各切換ピン２３〜２５
は戻しばね２６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
２３，２４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、第２および第
３切換ピン２４，２５の当接面は第２および第１
ロツカアーム８，７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２９に比較的高圧たとえば３Kg／cm²の油圧を
供給したときには、各切換ピン２３〜２５は戻し
ばね２６のばね力に抗して油圧室２９から離反す
る方向に移動し、第１切換ピン２３が第２ガイド
孔３３に摺合し、第２切換ピン２４が第３ガイド
孔３４に摺合して各ロツカアーム７〜９が連結さ
れる。

第３切換ピン２５の外周面には環状溝４０が設
けられる。また第１ロツカアーム７には一端を油
圧タペツトＴに連通させるとともに他端を前記環
状溝４０に常時連通させるべく第３ガイド孔３４
の内面に開口させた油路４２が穿設されるととも
に、一端を環状溝４０に常時連通させた油路４３
が穿設され、この油路４３の他端はロツカシヤフ
ト６の側壁に穿設した連通孔４４を介して油圧供
給路３１に常時連通する。

第１切換ピン２３の外周面には環状溝４５が設
けられる。また第３ロツカアーム９には、一端を
油圧タペツトＴに連通させるとともに他端を前記
環状溝４５に常時連通させるべく第１ガイド孔２
７の内面に開口させた油路４７が穿設されるとと
もに、一端を環状溝４５に常時連通させるととも
に他端を連通路３０に連通させた油路４８が穿設
される。

ロツカシヤフト６内の油圧供給路３１は、油圧
切換手段５０を介して油圧供給源としての油圧ポ
ンプ５１に接続される。この油圧切換手段５０
は、油圧供給路３１に連通される油路５２と、該
油路５２を油圧ポンプ５１に連通させる高速位置
および絞り５３を介して油路５２を油圧ポンプ５
１に連通させる低速位置を切換可能な切換弁５４
とを備え、切換弁５４は、機関回転数が一定値以
上となつたときに低速位置から高速位置へと切換
作動する。しかも油路５２の途中には、該油路５
２の油圧が比較的高圧たとえば３Kg／cm²を超える
油圧となつたときに油圧を解放するリリーフ弁５
５が接続される。

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、切換弁５４は第４図で示す
ような切換位置にあり、油圧ポンプ５１からの油
圧は絞り５３で絞られて油圧供給路３１に供給さ
れる。これにより油圧供給路３１から油圧室２９
に供給される油圧は、第５図の曲線Ａで示すよう
に回転数の増加とともに増加し、油圧供給路３１
から各油圧タペツトＴ，Ｔに供給される油圧は油
路４２，４３，４７，４８および環状溝４０，４
５等での流通抵抗分だけ減圧して曲線Ａよりも小
さな値を示しながら第５図の曲線Ｂで示すように
回転数の増加とともに増加する。この状態で、連
結切換機構１０の各切換ピン２３〜２５は連結解
除位置にあり、各ロツカアーム７〜９は連結され
ていない。したがつて第１および第３ロツカアー
ム７，９に連動、連結された吸気弁１，１は低速
用カム４，４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。

機関の高速運転時には切換弁５４が高速位置へ
と切換作動し、油路５２が絞り５３を介さずに油
圧ポンプ５１に連通される。これにより油路５２
に供給される油圧は破線Ｃで示すように回転数の
増加とともに増加するはずであるが、リリーフ弁
５４の働きにより直線Ｃ１で示すように一定に保
たれ、各油圧タペツトＴ，Ｔに供給される油圧も
直線Ｄ１で示すように一定に保たれる。したがつ
て、高速走行時に連結切換機構１０の作動が安定
化するとともに各油圧タペツトＴ，Ｔへの供給油
圧が安定化することにより油圧タペツトＴ，Ｔの
作動を安定化することができる。

このように油圧室２９に高油圧が供給されたと
きには第１〜第３ロツカアーム７〜９が連結さ
れ、吸気弁１，１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。

第６図および第７図は本発明の他の実施例を示
すものであり、前記実施例に対応する部分には同
一の参照符号を付す。

油圧供給路３１および油圧ポンプ５１間に設け
られる油圧切換手段６０は、油圧供給路３１に通
じる油路６１および油圧ポンプ５１と、油路６２
の両端との間に切換弁６４が介装されて成り、切
換弁６４は、油圧ポンプ５１を油路６１に連通さ
せる高速位置と、油圧ポンプ５１を絞り６５およ
び油路６２を介して油路６１に連通させる低速位
置とを切換可能に構成される。しかも油路６２に
はリリーフ弁６３が接続されており、このリリー
フ弁６３は油路６２の油圧が比較的低く設定され
た油圧たとえば１Kg／cm²以上となつたときに該油
圧を解放すべく構成される。

この実施例によれば、機関が低速運動状態にあ
るときには、連結切換機構１０に供給される油圧
が第７図の直線Ａ１で示すようにほぼ一定となる
とともに、油圧タペツトＴ，Ｔに供給される油圧
が直線Ｂ１で示すようにほぼ一定となるのに対
し、機関の高速運転時には第７図の曲線Ｃ，Ｄで
示すように回転数の増加に応じて油圧がそれぞれ
増加する。

したがつて機関の低速運転時に連結切換機構１
０および各油圧タペツトＴ，Ｔに供給される油圧
をほぼ一定にしてそれらの作動を安定化すること
ができる。

第８図および第９図は本発明のさらに他の実施
例を示すものであり、前記実施例に対応する部分
には同一の参照符号を付す。

この実施例は前記第６図および第７図の実施例
に類似するものであり、油圧切換手段６０′は、
油路６１に接続されるリリーフ弁５５を備える。

この実施例によれば、機関の高速運転時および
低速運転時ともにリリーフ弁５５，６３の働きに
より油圧の上限がほぼ一定に保たれる。すなわち
低速運転時には、連結切換機構１０に供給される
油圧が第８図の直線Ａ１で示すようにほぼ一定と
なるとともに油圧タペツトＴ，Ｔに供給される油
圧が直線Ｂ１で示すようにほぼ一定となり、また
高速運転時には連結切換機構１０に供給される油
圧が直線Ｃ１で示すようにほぼ一定となり、油圧
タペツトＴ，Ｔに供給される油圧が直線Ｄ１で示
すようにほぼ一定となる。この結果、連結切換機
構１０を連結解除状態とする低速運転時、ならび
に連結切換機構１０を連結状態とする高速運転時
のいずれにも、すなわち機関の全運転域にわたつ
て連結切換機構１０および油圧タペツトＴ，Ｔに
供給される油圧を安定化し、連結切換機構１０お
よび油圧タペツトＴ，Ｔの作動を安定化すること
ができる。

本発明は、上述の実施例で示した吸気弁だけで
なく排気弁に関しても適用可能である。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、油圧供給路と油
圧供給源との間には、油圧供給路に高油圧と低油
圧とを切換えて供給するための油圧切換手段が設
けられ、油圧供給路には、該油圧供給路への供給
油圧が設定値以上となつたときに該油圧を解放す
るリリーフ弁が接続されるので、油圧切換手段に
よつて制御されて連結切換機構および油圧タペツ
トに供給される油圧の上限をリリーフ弁により定
めることができる。したがつて機関の回転変動
や、油路の詰まり、油温の変化等による誤作動を
回避し、供給油圧をほぼ一定にして連結切換機構
および油圧タペツトの作動を安定化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示す
ものであり、第１図は平面図、第２図は第１図の
−線断面図、第３図は第１図の−線断面
図、第４図は第２図の−線断面図、第５図は
供給油圧の変化を示す図、第６図および第７図は
本発明の他の実施例を示すもので、第６図は第４
図に対応した横断面図、第７図は供給油圧の変化
を示す図、第８図および第９図は本発明のさらに
他の実施例を示すものであり、第８図は第４図に
対応した横断面図、第９図は供給油圧の変化を示
す図である。 １……機関弁としての吸気弁、２……カムシヤ
フト、４，５……カム、７，９……弁駆動部材と
してのロツカアーム、８……カム従動部材として
のロツカアーム、１０……連結切換機構、２９…
…油圧室、３１……油圧供給路、５０，６０，６
０′……油圧切換手段、５１……油圧供給源とし
ての油圧ポンプ、５２，６１，６２……油路、５
５，６３……リリーフ弁、Ｔ……油圧タペツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関弁１、ならびにカムシヤフト２に設けら
   れた複数種類のカム４，５間に、前記機関弁１お
   よびカム５間の伝動経路に介在する油圧タペツト
   Ｔを有して機関弁１に連動、連結される弁駆動部
   材７，９と、カム従動部材８とが介設され、カム
   シヤフト２の回転に応じた相互に異なる態様での
   機関弁１の作動を可能とすべく、弁駆動部材７，
   ９およびカム従動部材８を連結する状態とその連
   結を解除する状態とを油圧室２９への高油圧と低
   油圧との切換えに応じて切換える連結切換機構１
   ０が弁駆動部材７，９およびカム従動部材８間に
   設けられ、連結切換機構１０の油圧室２９および
   油圧タペツトＴには共通な油圧供給路３１が連通
   される内燃機関の動弁装置において、油圧供給路
   ３１と油圧供給源５１との間には、油圧供給路３
   １に高油圧と低油圧とを切換えて供給するための
   油圧切換手段５０，６０，６０′が設けられ、前
   記油圧供給路３１には、該油圧供給路３１への供
   給油圧が設定値以上となつたときに該油圧を解放
   するリリーフ弁５５，６３が接続されることを特
   徴とする内燃機関の動弁装置。 ２ 油圧供給路３１に常時通じる油路５２，６１
   に、設定圧を比較的高く設定されたリリーフ弁５
   ５が接続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 油圧供給路３１に低油圧を供給するときのみ
   該油圧供給路３１に通じる油路６２に、設定圧を
   比較的低く設定されたリリーフ弁６３が接続され
   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。 ４ 油圧供給路３１に常時通じる油路６１に設定
   圧を比較的高く設定されたリリーフ弁５５が接続
   され、油圧供給路３１に低油圧を供給するときの
   み該油圧供給路３１に通じる油路６２に設定圧を
   比較的低く設定されたリリーフ弁６３が接続され
   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。