JPH11324622A - 可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動流体室内の油圧が抜けてしまっても、
カム側プランジャが動作すると吸排気弁が確実にリフト
されるような可変動弁装置を提供すること。 【解決手段】 カムシャフト１１の駆動によりハウジン
グ１２内を前進及び後退して作動流体室内の圧力を調整
可能なカム側プランジャと、作動流体室内の圧力に応じ
てリフト動作される吸排気弁と、を備え、カム側プラン
ジャは、ハウジング１２内を前進及び後退するプランジ
ャ本体１４ａと、プランジャ本体１４ａから作動流体室
に向けて突出するとともにプランジャ本体１４ａに対し
て軸方向に相対移動可能なプランジャ弁体１４ｂと、プ
ランジャ弁体１４ｂを吸排気弁に向けて付勢する弾性部
材と、作動流体室内が所定圧より小さいときプランジャ
本体１４ａとプランジャ弁体１４ｂとの相対移動を規制
する規制機構と、を有する可変動弁装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気弁
または排気弁（以下、吸排気弁と称す）のリフト量を可
変制御する可変動弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変動弁装置として、特開平９−
４４２５号公報に開示される技術がある。図３に上記公
報に開示される可変動弁装置を示す。この装置は、吸排
気弁３０と、カム側プランジャ３１と、弁側プランジャ
３２と、アキュムレータ３３と、油圧室３４とアキュム
レータ室３５とを接続するパイロット圧通路３６と、油
圧室３４とアキュムレータ室３５とを連通する油圧解放
通路３７と、アキュムレータ室３５とアキュムレータス
プリング収納室３８とを接続する第1のドレン通路３９
と、アキュムレータスプリング収納室３８とオイルタン
ク４０を接続する第2のドレン通路４１と、を備えてい
る。そしてカム側プランジャ３１と弁側プランジャ３２
の間に形成された油圧室３４内の油圧を介して吸排気弁
３０をリフトさせるものであり、構成の複雑化や応答性
の悪化を伴うことなしにアキュムレータ３３と油圧室３
４間の逆止弁を廃止したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術では、何らかの理由により主油圧室内の油圧が所
定圧力以下に低下してしまったときには、カム側プラン
ジャが動作しても吸排気弁を動作させるだけの油圧が供
給されないために、吸排気弁がリフトしない状況が発生
する可能性がある。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点を解決すべく
油圧室内の油圧が抜けてしまっても、カム側プランジャ
が動作すると確実に吸排気弁がリフトされるような可変
動弁装置を提供することを技術的課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項1の発明は、カムシャフトの駆動によりハウ
ジング内を前進及び後退して作動流体室内の圧力を調整
可能なカム側プランジャと、作動流体室内の圧力に応じ
てリフト動作される吸排気弁と、を備える可変動弁装置
において、カム側プランジャは、ハウジング内を前進及
び後退するプランジャ本体と、プランジャ本体から作動
流体室に向けて突出するとともにプランジャ本体に対し
て軸方向に相対移動可能なプランジャ弁体と、プランジ
ャ本体内に設けられてプランジャ弁体を吸排気弁に向け
て付勢する弾性部材と、作動流体室内の圧力に応じてプ
ランジャ本体とプランジャ弁体との相対移動を許容或い
は規制する規制機構と、を備える可変動弁装置とした。

【０００６】請求項1によると、装置の長時間の放置
等、何らかの理由で作動流体室内の油圧が所定圧以下に
なってしまった場合には、規制機構によりプランジャ本
体とプランジャ弁体とが一体となる。そして、カムシャ
フトの駆動によってカム側プランジャがハウジング内を
前進或いは後退すると、吸排気弁は流体圧を介さずにプ
ランジャ弁体により直接駆動される。したがって、作動
流体室内の油圧が所定圧以下になっても吸排気弁のリフ
ト動作を確実に行うことが可能になる。

【０００７】請求項2の発明は、請求項1において、作動
流体室内の圧力が所定圧以上のときにプランジャ本体と
プランジャ弁体との相対移動を許容するように規制機構
を構成したことである。

【０００８】請求項2によると、作動流体室内の圧力が
所定圧以上のときには作動流体圧を介して吸排気弁をリ
フト動作するので、例えば所定圧以上の範囲で作動流体
圧を調整したり、作動流体圧室の体積を変化させること
により吸排気弁のリフト動作のタイミングを任意に変化
させることが可能になる。

【０００９】請求項3の発明は、請求項1または請求項2
において、規制機構が、プランジャ弁体の端部が吸排気
弁に当接する位置でプランジャ本体との相対移動を規制
するようにしたことである。

【００１０】請求項3によると、作動流体圧が所定圧力
以下のときにはプランジャ弁体の端部が吸排気弁に当接
しているので、カム側プランジャが駆動すると作動流体
圧を介さずに直接吸排気弁をリフトさせることが可能に
なる。

【００１１】請求項4の発明は、規制機構のより具体的
な構成を示すものであり、規制機構は、プランジャ本体
内にプランジャの動作方向と略垂直に設けられる第1規
制通路と、プランジャ弁体に設けられプランジャ弁体の
端部が吸排気弁に当接する位置で第1規制通路と連通す
る第2規制通路と、作動流体室内の流体圧力に応じて第1
規制通路及び第2規制通路内を摺動するとともに第2規制
通路より軸長が長いロック部材と、ロック部材を第2規
制通路に向けて付勢する付勢手段と、を備え、プランジ
ャ本体にはロック部材が付勢手段の付勢力と反対方向か
ら作動流体の流体圧力を受けるべく作動流体室内の流体
圧を導入する流体圧導入路を設けた。

【００１２】請求項4によると、作動流体室内の圧力が
所定圧力以上のときには、流体圧導入路から導入される
圧力によりロック部材が付勢手段の付勢力に抗して押圧
され、ロック部材が第1規制通路と第2規制通路とに跨っ
た状態になる。これによりプランジャ本体とプランジャ
弁体との相対移動が規制される。また、作動流体室内の
圧力が所定圧力より小さくなると、ロック部材が付勢手
段の付勢力により押圧されて、ロック部材が第２規制通
路からはずれてプランジャ弁体とプランジャ本体との相
対移動が許容される。

【００１３】

【実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照して説
明する。図1及び図2は本発明の第1の実施の形態を示す
図であり、図1は作動流体室内の流体圧力が所定圧以上
のときを示し、図2は作動流体室内の流体圧力が所定圧
より小さいときを示している。

【００１４】先ず構成について説明する。可変動弁装置
１０は、エンジンのクランクシャフト(図示せず)と連結
されるカムシャフト１１の駆動によりハウジング１２内
を前進及び後退して作動流体室１３内の圧力を調整可能
なカム側プランジャ１４と、作動流体室１３内の圧力に
応じてリフト動作される吸排気弁１５と、を備える。カ
ム側プランジャ１４は、ハウジング１２内を摺動するプ
ランジャ本体１４ａと、プランジャ本体内に配設され作
動流体室１３に向けて突出するとともにプランジャ本体
１４ａに対して軸方向に相対移動可能なプランジャ弁体
１４ｂと、プランジャ本体１４ａ内でプランジャ弁体１
４ｂを吸排気弁１５に向けて付勢する弾性部材１４ｃ
と、作動流体室１３内の圧力に応じてプランジャ本体１
４ａとプランジャ弁体１４ｂとの相対移動を許容或いは
規制する規制機構１６と、を備えている。本実施の形態
では吸排気弁１５の端部には弁側プランジャ１５Ａが配
設されており、弁側プランジャ１５Ａに所定の作動流体
圧が付加されると弁側プランジャ１５Ａが図面下方に移
動されるように構成されている。

【００１５】本発明の趣旨である規制機構１６について
説明する。規制機構１６は、プランジャ本体１４ａ内に
プランジャの動作方向と略垂直に設けられる第1規制通
路１６ａと、プランジャ弁体１４ｂに設けられプランジ
ャ弁体１４ｂの端部が吸排気弁１５に当接する位置で第
1規制通路１６ａと連通する第2規制通路１６ｂと、作動
流体室１３内の流体圧力に応じて第1規制通路１６ａ及
び第2規制通路１６ｂ内を摺動するとともに第2規制通路
１６ｂより軸長が長いロック部材１６ｃと、ロック部材
１６ｃを第2規制通路１６ｂに向けて付勢する付勢手段
１６ｄと、プランジャ本体１４ａに設けられ、ロック部
材１６ｃが付勢手段１６ｄの付勢力と反対方向から作動
流体圧力を受けるべく作動流体室１３内の流体圧を導入
する流体圧導入路１６ｅと、を備えている。

【００１６】本実施の形態の可変動弁装置１０の作動に
ついて説明する。図1に示す作動流体室１３内の流体圧
力が所定圧以上のときに関して、図1の状態では、ロッ
ク部材１６ｃの受圧面は作動流体圧を受けて付勢手段１
６ｄの付勢力に抗して第２規制通路１６ｂ内から離脱し
ている。これによりプランジャ本体１４ａとプランジャ
弁体１４ｂとの相対移動が許容されるので、プランジャ
弁体１４ｂは弾性部材１４ｃの弾性力に抗してプランジ
ャ本体１４ａ内に押圧されている。作動について説明す
る。クランクシャフトの駆動に連動してカムシャフト１
１が回動すると、カム側プランジャ１４が図面下方に移
動される。これにより作動流体室１３内が加圧されて、
次に後述する調整機構１７が作動する。調整機構１７に
おける作動について説明する。作動流体室１３内が加圧
されてピストン１７ｂが図面右方向に移動すして調整用
プランジャ１７ｄの端部に当接すると、これ以上ピスト
ン１７ｂは移動しなくなる。ピストン１７ｂが移動しな
くなってから更に加圧されると次に吸排気弁１５に連結
する弁側プランジャ１５Ａが図面下方に移動して吸排気
弁１５をリフトする。したがって、作動流体室１３内の
油圧が所定圧以上のときには流体圧を介して吸排気弁１
５のリフトが行われることになる。このとき、調整機構
１７によってカム側プランジャ１４が駆動されてから吸
排気弁１５がリフトするまでの時間を調整することがで
きる。エンジンの高速回転域においてはピストン(図示
せず)が上死点に向いはじめても慣性により吸気は更に
シリンダ１８内に入り込もうとするため、吸気弁の閉時
期を遅らせることにより体積効率が向上してエンジン出
力を向上させることができる。そこで本実施の形態で
は、上記の如く吸排気弁１５の閉時期の遅れ時間を所定
範囲内で任意に調整するための調整機構１７が設けられ
ている。

【００１７】次に、図２に示す作動流体室１３内の流体
圧力が所定圧より小さいときにおける作動を説明する。
図２の状態ではロック部材１６ｃの受圧面にかかる圧力
は付勢手段の付勢力より小さいので、ロック部材１６ｃ
は付勢手段１６ｄにより図面右方に押圧され、図2に示
すようにロック部材１６ｃが第1規制通路１６ａと第2規
制通路１６ｂとに跨った状態になる。作動について説明
する。クランクシャフトの駆動に連動してカムシャフト
１１が回動すると、カム側プランジャ１４が図面下方に
移動される。このとき、プランジャ弁体１４ｂはプラン
ジャ本体１４ａの最下端にてロック部材１６ｃにより相
対移動が規制されているので、プランジャ弁体１４ｂの
最下端に当接する弁側プランジャ１５Ａはカム側プラン
ジャ１４の移動と同期しながら下降して、吸排気弁１５
がリフトされる。尚、図2の状態では調整用プランジャ
の位置に関係なくカム側プランジャ１４が下降すると同
時に弁側プランジャ１５Ａが下降するので、調整機構１
７による吸排気弁１５のリフトタイミングは調整できな
いように構成されている。

【００１８】次に、ハウジング１２の図面右方に設けら
れる調整機構１７について詳細に説明する。

【００１９】調整機構１７はカム側プランジャ１４が駆
動されてから吸排気弁１５がリフトするまでの時間、つ
まり吸排気弁１５のリフト動作の遅れをエンジンの負荷
や回転数等の諸条件に応じて変化させるための機構であ
り、本実施の形態における調整機構１７は、ハウジング
１２のカム側プランジャ１４の軸方向と垂直に設けられ
るシリンダ１７ａと、シリンダ１７ａ内に配設され作動
流体圧を受けるピストン１７ｂと、調整カム１７ｃの駆
動によりシリンダ１７ａ内を摺動する調整用プランジャ
１７ｄと、調整用プランジャ１７ｄとピストン１７ｂの
間に配設されるスプリング１７ｅとにより構成される。
尚、シリンダ１７ａには大気と連通する連通孔１７ｆが
設けられており、調整用プランジャ１７ｄとピストン１
７ｂの間は常に大気圧を保っている。

【００２０】調整機構１７の作動について説明する。カ
ムが駆動して調整用プランジャ１７ｄがスプリング１７
ｅの弾性力に抗して図面左方に移動すると、ピストン１
７ｂと調整用プランジャ１７ｄとの間隔Ｌが短くなる。
この状態でカムシャフト１１の駆動によりカム側プラン
ジャ１４が図面下方向に移動すると、カム側プランジャ
１４が作動流体室１３を加圧してからピストン１７ｂが
調整用プランジャ１７ｄ端部に当接するまでの時間が短
くなる。したがって、カム側プランジャ１４が作動流体
室１３を加圧してから吸排気弁１５がリフトするまでの
時間が短くなる。また、調整カム１７ｃが駆動して調整
用プランジャ１７ｄがシリンダ１７ａの最右端に移動し
た場合には、ピストン１７ｂと調整用プランジャ１７ｄ
との間隔Ｌが長くなる。したがって、カム側プランジャ
１４が作動流体室１３を加圧してから吸排気弁１５がリ
フトするまでにタイムラグが発生する。

【００２１】本実施の形態によると、規制機構１６を用
いて作動流体室１３の圧力に応じてプランジャ本体１４
ａとプランジャ弁体１４ｂとの相対移動を規制したこと
で、可変動弁装置１０の長時間の放置等の理由で作動流
体室１３内の油圧が所定圧より小さくなってしまった場
合であっても、カムシャフト１１の駆動によってカム側
プランジャ１４がハウジング１２内を摺動すると、吸排
気弁１５は流体圧を介さずにプランジャ弁体１４ｂによ
り直接駆動される。したがって、作動流体室１３内の油
圧が所定圧より小さくなっても吸排気弁１５のリフト動
作を確実に行うことができる。

【００２２】以上、本発明を一実施の形態を用いて説明
したが、本発明は上述した形態に示す構造の可変動弁装
置に限定する意図はなく、本発明の趣旨に沿った形態の
ものであればどのような可変動弁装置でもよい。

【００２３】

【発明の効果】請求項1によると、装置の長時間の放置
等、何らかの理由で作動流体室内の油圧が所定圧以下に
なってしまった場合には、規制機構によりプランジャ本
体とプランジャ弁体とが一体となる。そして、カムシャ
フトの駆動によってカム側プランジャがハウジング内を
前進或いは後退すると、吸排気弁は流体圧を介さずにプ
ランジャ弁体により直接駆動される。したがって、作動
流体室内の油圧が所定圧以下になっても吸排気弁のリフ
ト動作を確実に行うことが可能になる。

【００２４】請求項2によると、作動流体室内の圧力が
所定圧以上のときには作動流体圧を介して吸排気弁をリ
フト動作するので、例えば所定圧以上の範囲で作動流体
圧を調整したり、作動流体圧室の体積を変化させること
により吸排気弁のリフト動作のタイミングを任意に変化
させることが可能になる。

【００２５】請求項3によると、作動流体圧が所定圧力
以下のときにはプランジャ弁体の端部が吸排気弁に当接
しているので、カム側プランジャが駆動すると作動流体
圧を介さずに直接吸排気弁をリフトさせることが可能に
なる。

【００２６】請求項4によると、作動流体室内の圧力が
所定圧力以上のときには、流体圧導入路から導入される
圧力によりロック部材が付勢手段の付勢力に抗して押圧
され、ロック部材が第1規制通路と第2規制通路とに跨っ
た状態になる。これによりプランジャ本体とプランジャ
弁体との相対移動が規制される。また、作動流体室内の
圧力が所定圧力より小さくなると、ロック部材が付勢手
段の付勢力により押圧されて、ロック部材が第2規制通
路からはずれてプランジャ弁体とプランジャ本体との相
対移動が許容される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における可変動弁機構を示
す図である。

【図２】本実施の形態の別の状態における可変動弁機構
を示す図である。

【図３】従来の可変動弁装置を示す図である。

【符号】

１０・・・可変動弁装置 １１・・・カムシャフト １２・・・ハウジング １３・・・作動流体室 １４・・・カム側プランジャ １５・・・吸排気弁 １６・・・規制機構 １７・・・調整機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムシャフトの駆動によりハウジング内
   を前進及び後退して作動流体室内の圧力を調整可能なカ
   ム側プランジャと、該カム側プランジャの作動に応じて
   リフト動作される吸気弁または排気弁と、を備える可変
   動弁装置において、前記カム側プランジャは、ハウジン
   グ内を前進及び後退するプランジャ本体と、該プランジ
   ャ本体から作動流体室に向けて突出するとともにプラン
   ジャ本体に対して軸方向に相対移動可能なプランジャ弁
   体と、プランジャ本体内に設けられてプランジャ弁体を
   吸気弁または排気弁に向けて付勢する弾性部材と、前記
   作動流体室内の圧力に応じて前記プランジャ本体とプラ
   ンジャ弁体との相対移動を許容或いは規制する規制機構
   と、を備えることを特徴とする可変動弁装置。
2. 【請求項２】 前記規制機構は、作動流体室内の圧力が
   所定圧以上のときにプランジャ本体とプランジャ弁体と
   の相対移動を許容することを特徴とする請求項１の可変
   動弁装置。
3. 【請求項３】 前記規制機構は、プランジャ弁体の端部
   が吸気弁または排気弁に当接する位置でプランジャ本体
   との相対移動を規制することを特徴とする、請求項1乃
   至請求項２の可変動弁装置。
4. 【請求項４】 前記規制機構は、前記プランジャ本体内
   にプランジャの動作方向と略垂直に設けられる第1規制
   通路と、前記プランジャ弁体に設けられプランジャ弁体
   の端部が吸気弁または排気弁に当接する位置で前記第1
   規制通路と連通する第2規制通路と、前記作動流体室内
   の流体圧力に応じて前記第1規制通路及び第2規制通路内
   を摺動するとともに第2規制通路より軸長が長いロック
   部材と、該ロック部材を前記第2規制通路に向けて付勢
   する付勢手段と、を備え、前記プランジャ本体には、ロ
   ック部材が前記付勢手段の付勢力と反対方向から作動流
   体の流体圧力を受けるべく前記作動流体室内の流体圧を
   導入する流体圧導入路が設けられることを特徴とする請
   求項３の可変動弁装置。