JPH0585727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、機関の回転数に応じて吸気または排
気弁の作動を休止させる休止機能を備えた内燃機
関の休止機能付き動弁装置に関するものである。

「従来の技術」 上記休止機能付動弁装置の１つとして、カム軸
の回転に従動して動き、その先端作用部でバルブ
ステムエンドを押圧するロツカアームを、駆動中
にカム軸の回転に従動して常時揺動する部分と、
バルブステムエンドを押圧する部分との２つに分
け、それら両部分をピンを介して互いに連動させ
たり該ピンを抜くことにより両部分の連動を解い
たりして、所望の吸気弁あるいは排気弁を機関の
回転状況に応じて駆動させたり休止させたりする
構造のものがある。

上記の如きバルブ作動とバルブ休止との切り換
えの従来の手段は、機関の回転数等の運転状態を
検出装置により電気的に検出し、ソレノイドによ
り切換弁を作動させて、油圧室への給油の切り換
えを行う電気的な制御によるものであつた。

「発明が解決しようとする問題点」 上記の如き電気的な制御によるバルブ作動・バ
ルブ休止切り換えの手段では、検出装置やソレノ
イド弁等が必要でコストが高くなること、およ
び、それらの部品点数が多いこと等の問題があ
る。そこで、その切り換えの制御を機械的に行う
ことが考えられるが、機械的手段を採用しようと
すると、電気的手段と異なり、その取り付け場所
に多くの制限があり、実用的なものは作られてい
ない。

「発明の目的」 本発明は電気的な制御手段におけるコスト、部
品点数等の上記問題点に鑑み、特にSOHC型の内
燃機関において、これらの問題点がなく、しかも
バルブ休止切り換え制御機構の油通路が短くかつ
同油通路を簡単な構成で確保することができる機
械的な切り換え制御手段を実現しようとするもの
である。

「問題点を解決するための手段」 本発明では係る目的を達成するために、バルブ
作動・休止の切り換え制御機構の油圧操作系を、
圧油供給源と、該圧油供給源に連通されかつ前記
カム軸の内部に組み込まれた、遠心ガバナにより
操作される切換弁と、該切換弁に連通されかつ前
記ロツカ軸内に形成された油通路と、該油通路と
前記制御機構の作動系とをつなぐ油通路とによつ
て構成し、前記切換弁の複数の吐出孔はカム軸の
軸線に直交する同一平面上に設けられ、シリンダ
ヘツドの前記カム軸を支持する軸受部には前記切
換弁の吐出孔を囲むように周溝が設けられ、該周
溝と前記ロツカ軸内の油通路とは、シリンダヘツ
ドのカム軸軸受部からロツカ軸軸受部まで直線的
に延びる油通路により連通される構成とした。

「作用」 機関の高速回転域では、カム軸と一体に回転す
る遠心ガバナに連結された切換弁は開の状態にあ
り、圧油供給源からの圧油はカム軸内に組み込ま
れた切換弁へ導かれ、そこから、シリンダヘツド
のカム軸軸受部からロツカ軸軸受部まで延びる油
通路、およびロツカ軸内の油通路を経て、ロツカ
アーム内の制御機構駆動系に導かれ、作動・休止
切り換え可能なロツカアームをバルブ作動可能状
態とし、吸気弁または排気弁は、該ロツカアーム
を介してカムにより駆動される。

回転数が低下して所定の回転域に達すると、遠
心ガバナは切換弁を閉とし、圧油供給源からの圧
油はロツカアーム内の制御機構駆動系に供給され
ず、ロツカアームはバルブ休止状態となり、カム
の回転は吸気弁または排気弁に伝達されない。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図
イ，ロを参照して説明する。

この実施例は、本発明は吸気弁と排気弁とをそ
れぞれ２個づつ持つエンジンに適用されたもの
で、２個の吸気弁の一方および２個の排気弁の一
方が、作動状態と休止状態とに切り換わるような
つており、しかもそれら作動状態と休止状態に切
り換わるバルブ同士が上方からみてクロスするよ
うに配置されている。

第１図はシリンダヘツドカバーを外した状態の
エンジンを上方から見た図、第２図は第１図の
−線に沿う断面図、第３図は−線に沿う断
面図である。

これらの図において符号１はシリンダヘツド、
２はシリンダヘツドカバーであり（第２図、第３
図参照）、シリンダヘツド１にはカム軸３が回転
自在に支持されている。

このカム軸３は、同カム軸３に螺子止めされた
スプロケツト４、チエーン５を介して図示せぬク
ランクシヤフトの回転に連動して回転する。

このエンジンは２個の吸気弁６と２個の排気弁
７とを持ち、前記カム軸３はそれら吸気弁６およ
び排気弁７にそれぞれ対応するカム３ａ，３ｂを
持つ。前記カム軸３の上方には吸気側のロツカ軸
８および排気側のロツカ軸９がシリンダヘツド１
に支持されてカム軸３と平行にかつカム軸３の両
側に位置して設けられている。そして、吸気側の
ロツカ軸８には常動型ロツカアーム１０および切
り換え型ロツカアーム１１がそれぞれ揺動自在に
支持される一方、排気側のロツカ軸９にも常動型
ロツカアーム１２および切り換え型ロツカアーム
１３がそれぞれ揺動自在に支持されている。

また、前述したようにこのエンジンでは、吸気
側の常動型ロツカアーム１０と排気側の常動型ロ
ツカアーム１２とが、上方から見てクロスするよ
うに配置されている。

前記常動型のロツカアーム１０，１２は、第２
図に示すようにカム軸３のカム３ａ，３ｂにスリ
ツパ部１０ａ，１２ａにて接触し、カム３ａ，３
ｂに追従してロツカ軸８，９の回りに揺動自在に
駆動され、吸気弁６および排気弁７を常時開閉作
動させる。

なお、第２図において、１４はバルブガイド、
１５はバルブスプリング、１６はバルブスプリン
グリテーナである。

前記切り換え型のロツカアーム１１，１３は、
エンジンの回転状況（例えば回転数）に応じて制
御機構２１に操作され、例えばエンジンが高速回
転域の時には常動型のロツカアーム１０，１２と
ともに一体的に作動してそれに対応するバルブを
駆動させ、他方、エンジンが低速回転域の時には
休止してそれに対応するバルブを駆動させないも
のである。

制御機構２１は、ピンを介して切り換え型ロツ
カアーム１１，１３を、常動型ロツカアーム１
０，１２に連動させたりその連動を解いたりする
駆動系２２と、該駆動系２２をエンジンの回転数
に応じて操作する油圧操作系２３とから成つてい
る。

上記制御機構２１について吸気側を例にとつて
説明すると、常動型ロツカアーム１０には切り換
え型ロツカアーム１１の円筒孔内に突入可能なプ
ランジヤーピン２４が摺動可能にかつスプリング
２５により突出する方向に付勢されて収納され、
切り換え型ロツカアーム１１内には、リターンス
プリング２６の力とを受けて前記プランジヤーピ
ン２４を押し戻すピン２７が収納され、常動型ロ
ツカアーム１０内のプランジヤーピン２４の背面
側に形成される油圧室２８は、常動型ロツカアー
ム１０内に形成された油通路２９を介してロツカ
軸８内の油通路３０に連通している。

ここで、前記プランジヤーピン２４、ピン２７
およびスプリング２５，２６は、前記制御機構の
駆動系２２を構成している。

一方、前記制御機構操作系２３について説明す
ると、第３図中３１はシリンダヘツドカバー２に
設けられた油通路であり、この油通路３１の基端
側は図示せぬオイルポンプの吐出側（圧油供給
源）に接続され、先端側はカム軸軸受部３２まで
延び、そこでカム軸３の外周に沿つて形成された
周溝３３に連通している。また、カム軸３の周溝
３３と対向する箇所には放射方向に延びる孔３４
が周方向90度毎に４個設けられている。

カム軸３内にはガバナーシヤフト（切換弁）３
５がカム軸３に対し相対回動可能に配されてい
る。ガバナーシヤフト３５の端部には遠心ガバナ
３６が連設されている。この遠心ガバナ３６のア
ーム３６ａは第４図に示すように、前記ガバナー
シヤフト３５の端面に形成した切欠３５ａに係合
され、アーム３６ａに取り付けたガバナーウエイ
ト３６ｂが遠心力によつて外方へ移動すると、ガ
バナーシヤフト３５を回動させる。

ガバナーシヤフト３５の外周には、第５図に示
すようにカム軸３の孔３４に対向する位置に周溝
３７が形成され、該周溝３７からガバナーシヤフ
ト３５の軸線方向に沿つてガバナ３６側へ延びる
縦溝３８が周方向90度毎に４個設けられ、それら
縦溝３８の間には放射方向に延びる孔３９が設け
られ、さらにガバナーシヤフト３５の内部には孔
３９に連通するリターン用油通路４０が設けられ
ている。リターン用油通路４０内の油は、カム軸
３の中空孔３ｃおよび３ａ，３ｂ間に形成された
孔３ｄを介してカム軸３の外側へ導かれ、エンジ
ン内の所定摺動部分を潤滑する（第３図参照）。

前記カム軸３にはガバナーシヤフト３５の孔３
９に対向する位置であつて前記孔３４と同じ周方
向位置に放射方向へ延びる孔（油吐出孔）４１が
周方向90度毎に４個設けられ、それら孔４１は、
カム軸３の軸線に直交する同一平面上に配置して
設けられている。そして、シリンダヘツド１の前
記カム軸軸受部３２には、該孔４１を囲むように
周溝４２が形成されている。

前記シリンダヘツド１には第１図、第２図に示
すようにカム軸軸受部３２からロツカ軸軸受部４
３まで直線的に延びる油通路４４が設けられ、こ
の油通路４４によつて前記周溝４２と前記ロツカ
軸８内の油通路３０が連通している。

以上説明した油通路３０，３１，４４、ガバナ
ーシヤフト３５およ遠心ガバナ３６等によつて前
記制御機構操作系２３が構成されている。

なお、排気側の制御機構は、吸気側のそれに比
べ、プランジヤーピン２４、戻りピン２７、およ
びそれらに付随するスプリング２５，２６の配置
が、常動型ロツカアームと切り換え型ロツカアー
ムと間で異なつているものの、基本的な構成は吸
気側のそれと同じであり、ここでは吸気側のもの
と同一構成要素には同一符号を付しその説明を省
略する。

また、第２図に示すようにシリンダヘツドカバ
ー２の内面であつて切り換え型ロツカアーム１
１，１３と対向する箇所には板バネ５１の一端側
がボルト５２によつて固定されている。この板バ
ネ５１によりロツカアーム１１，１３は作動部が
バルブステムエンドに当接するよう付勢されてい
る。また、板バネ５１の他端側に対応するシリン
ダヘツドカバー２の内面には板バネ５１のはね上
がりを防止するためのストツパ５３がシリンダヘ
ツドカバー２と一体的に設けられている。なお、
このストツパ５３はシリンダヘツドカバー２と一
体的に設ける必要はなく、別体のものとし螺子等
の固定手段でシリンダヘツドカバー２に一体的に
取り付けてもよい。また、その材料としては金属
に限られることなく硬質ナイロン等の非金属製の
ものであつてもよい。

次に、上記動弁装置の動作について説明する。
機関が低速回転域にあるときには、切り換え型の
ロツカアーム１１，１３が休止状態となる。

すなわち、カム軸３と一体的に回転する遠心ガ
バナ３６は、その回転が低いので、閉じた状態と
なり、ガバナーシヤフト３５は第６図ロに示すよ
うに、縦溝３８が孔３４と４１とを連通させる位
置からずれて、それら孔３４と４１とを遮断し、
ロツカ軸８，９内の油通路３０は、油通路４４、
カム軸軸受部３２の周溝４２、孔４１および該孔
４１に重なつているガバナーシヤフト３５の孔３
９を介して、ガバナーシヤフト３５内のリターン
用油通路４０で通じている。

したがつて、図示せぬオイルポンプからの圧油
は吸気側の常動型ロツカアーム１０（排気側であ
ると切り換えロツカアーム１３）の油圧室２８で
供給されず、かつ、圧力が解放されて、プランジ
ヤーピン２４の背面に油圧が作用しない。したが
つて、プランジヤーピン２４は戻しピン２７によ
り押し戻されて、常動型ロツカアーム１０，１２
と切り換え型ロツカアーム１１，１３とは係合せ
ず、カム３ａ，３ｂに追従して揺動回動する常動
型ロツカアーム１０，１２の動きが切り換え型ロ
ツカアーム１１，１３に伝達されないので、対応
する吸気弁６および排気弁７は閉の状態、つまり
バルブ休止状態に保たれる。

その後、機関の回転数がある値にまで達する
と、遠心ガバナ３６のガバナーウエイト３６ｂが
外方へ移動し、アーム３６ａはガバナーシヤフト
３５の切欠３５ａによつてガバナーシヤフト３５
が所定の角度回転し、ガバナーシヤフト３５の縦
溝３８が第６図イに示す如くカム軸３に形成した
孔３４，４１を連通させる。したがつて、メイン
ポンプから油通路３１に供給される圧油は、第３
図に示す如く周溝３３、孔３４、周溝３７、縦溝
３８、孔４１、周溝４２を介して油通路４４に供
給され、そこからさらにロツカ軸８，９内の油通
路３０および２９を経て油圧室２８に供給され
る。なお、リーク孔３９はカム軸３の孔４１とリ
ターン用油通路４０と連通させない位置にずれ
る。この結果、吸気側においてはプランジヤーピ
ン２４が切り換え型ロツカアーム１１内に突出し
（排気側の場合その逆）、常動型のロツカアームと
切り換え型ロツカアームとが係合することとな
る。このため、カム３ａ，３ｂにより揺動回動す
る常動型のロツカアーム１０，１２と一体に切り
換え型ロツカアーム１１，１３が揺動回動し、す
べての吸気弁６および排気弁７が駆動される。

なお、実施例は単気筒４バルブエンジンである
が、多気筒エンジンにおける気筒休止のための機
構として適用することもできる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、制御機構
駆動系を切り換える切換弁を遠心ガバナにより操
作する構成であり、バルブ作動・休止の切り換え
を、従来困難とされていた機械的手段によつて行
うことが可能となり、部品点数の削減並びにコス
ト低減が図れることとなつた。

また、カム軸内に切換弁を組み込み、該カム軸
の切換弁圧油吐出孔とロツカ軸内の油通路とを、
それらの軸受部を直線的につなぐ油通路にて連通
しているため、制御機構の操作系油通路を最短距
離で得ることができ、応答性の優れた切り換えが
実現できる。

また、前記制御機構の操作系油通路を、チユー
ブ等特別な部品を用いることなく、エンジン構成
部品である軸やその軸受部の組み合わせで確保し
ているため、この意味からもコスト低減が図れ、
かつ部品管理が容易となる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図イ，ロは本発明の一実施例
を示し、第１図はシリンダヘツドカバーを外した
状態の平面図、第２図は第１図の−線に沿う
断面図、第３図は第１図の−線に沿う断面
図。第４図は遠心ガバナーの側面図、第５図はガ
バナーシヤフトの斜視図、第６図イ，ロは第３図
の−線に沿う断面図で、それぞれガバナーシ
ヤフトが切り換えられて異なつた状態を示す図で
ある。 １……シリンダシヤフト、２……シリンダヘツ
ド、３……カム軸、６……吸気弁、７……排気
弁、８……吸気側ロツカ軸、９……排気側ロツカ
軸、１０，１２……常動型ロツカアーム、１１，
１３……切り換え型ロツカアーム、２１……制御
機構、２２……制御機構駆動系、２３……制御機
構操作系、３０，３１，４０……油通路、３５…
…ガバナーシヤフト（切換え弁）、３６……遠心
ガバナ、３３，３７，４２……周溝、４１……孔
（油吐出孔）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １つのシリンダに対し唯１本のカム軸がシリ
   ンダヘツドの上部に配置されたいわゆるSOHC型
   の内燃機関であつて、カム軸の上部両側にはロツ
   カ軸が設けられ、該ロツカ軸にはロツカアームが
   揺動自在に支持され、該ロツカアームのうちいく
   つかまたはすべてを機関の運転状況に応じて休止
   状態に至らしめる油圧作動式の制御機構が設けら
   れてなり、該制御機構の油圧操作系は、油圧供給
   源と、該油圧供給源に連通されかつ前記カム軸の
   内部に組み込まれた、遠心ガバナにより操作され
   る切換弁と、該切換弁に連通されかつ前記ロツカ
   軸内に形成された油通路と、該油通路と前記制御
   機構の作動系とをつなぐ油通路とによつて構成さ
   れ、前記切換弁の複数の吐出孔はカム軸の軸線に
   直交する同一平面上に設けられ、シリンダヘツド
   の前記カム軸を支持する軸受部には前記切換弁の
   吐出孔を囲むように周溝が設けられ、該周溝と前
   記ロツカ軸内の油通路とは、シリンダヘツドのカ
   ム軸軸受部からロツカ軸軸受部まで直線的に延び
   る油通路により連通されていることを特徴とする
   内燃機関の休止機能付き動弁装置。