JPS6032004B2 - 動弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の吸気弁を有したエンジンの一方の吸気弁
を、弁作動停止機構によって運転状態に応じて作動を停
止するように構成した動弁装置に関するものである。

エンジンの燃焼室に供給される混合気は、低負荷低速運
転状態においては適当且つ比較的強力な渦流又は乱流を
有していることにより、混合気霧化が促進されて燃焼温
度が増大し、燃焼が安定する性質を有し、一方高負荷高
速運転状態においては高出力を得るために大量の混合気
を燃焼室に供給する必要がある。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、エンジンの燃焼
室に混合気を供給する吸気通路に複数の吸気弁を配設し
たエンジンにおいて、カムにより駆動されるロッカアー
ム、同ロッカアームにより往復作動される一方の吸気弁
、上記ロッカアームと一方の吸気弁との間に配設されロ
ッカアーム内に設けられたシリンダと同シリンダ内に配
設されたプランジャとを有した弁作動停止機構、運転状
態に応じて上記シリンダ内に油圧を供給制御する制御走
層、及び上記ロツカアームを一方の吸気弁側に額動して
ロッカアームとカムとが接触しないように付勢する付勢
手段を備えたことを特徴とする動弁装置を要旨とし、運
転状態に応じて弁作動停止機構への油圧の供給が停止さ
れ、一方の吸気弁の作動が停止し他方の吸気弁のみによ
り混合気が供給されることにより、又は弁作動停止機構
へ油圧が供給されて全ての吸気弁により混合気が供給さ
れることにより、全運転範囲に亘つて適切な混合気が燃
焼室に供給される。

さらに、弁作動停止機構のシリンダ内への油圧の供給が
停止されると、ロッカァームが付勢手段により一方の吸
気弁側に値動され、プランジャが実質的にシリンダ内に
収納され且つ、カム面からは離脱し、このため、プラン
ジャが摺動することなく耐久性に優れ、騒音を低減する
とともに、ロッカアームが駆動されないためロッカ軸の
摩耗が低減し、耐久性に優れるという作用効果を奏する
。次に本発明の第１実施例を第１図〜第４図に沿って言
明する２はシリンダヘツド４とシリンダブロツク６とに
より燃焼室８を形成するエンジン本体を示し、燃焼室８
に混合気を供給する吸気通路１０と排気ガスを排出する
排気通路１２を有している。

吸気通路１０‘こは、燃焼室８に面して第１吸気弁１４
と第２吸気弁１６が配設され、排気遠路１０１こは排気
弁１８が配談されている。２０はシリンダヘッド４に枢
支されたカム軸で、第１吸気力ム２２と第２吸気力ム２
４が形成されている。

２６はシリンダヘツド４に配設されたロッカ軸２８１こ
枢支された第１ロッカアームで、一端３０が第１吸気力
ムに当接し、池端３２は弁作動停止機構３４を介して第
１吸気弁１４の弁端３６に当綾している。

３８はロツカ軸２８に枢支された第２ロッカアームで、
一端４０が第２吸気力ム２４に当接し、他端４２は第２
吸気弁１６の弁端４４に当接している。

上記第２吸気弁１６に開閉される吸気通路１０の燃焼室
側関口部近傍には、半環状の突起４６が形成されており
、燃焼室８に供給される混合気に矢印イ方向の強力な渦
流を生じせしめ、又、吸気遜路１０の第２吸気弁１６上
流側も上記渦流を促進するように指向し、さらに、第２
吸気力ム２４の形状を、第２吸気弁１６の弁リフトを小
さく、弁開時期を短かくなるように設定しており、全体
として、低速低負荷運転時の燃焼を安定するように設定
する。

上記第１吸気弁１４は、高速高負荷運転に適するように
「弁径、弁リフトともに大で、弁開時期も長くなるよう
に設定する。

第１ロッカアーム２６に設けられた弁作動停止機機３４
は、第１ロッカアーム２６に形成されたシリンダ５０、
同シリング５０内を摺敷するプランジャ５２、同プラン
ジャ５２の移動を規制するストッパ５４、同ストッパ５
４の位置を保持するロックナイト５６、上記シリンダ５
０内に突出した環状壁５８から成る油溜６０、ロッカ軸
２８内の潤滑油通路６２と上記油溜６０とを蓮適する供
給通路６４を備えている。

上記油溜６０とシリンダ５０内の圧力室６６は、環状壁
５８の下方に突出して形成されたケース６８の複数の小
孔７０を介して蓮通し、同ケース６８内には鋼球７２が
配設されケース内と油溜６０との蓮通路７４を開閉する
ように形成されている。７８は油溜６０の上方に形成さ
れた空気抜孔、８川ま油抜通路８２を介して圧力室６６
に蓮通する油抜孔である。

８４は切換弁機構で、油抜通路８２の油圧が供給される
受圧面８６と、供給通路６４の油圧が供給され且つスプ
リング８８の付勢力が伝達される受圧面９０とを有した
ピストン弁９２を有している。

９４は上記スプリング８８を支持するとともにロッド９
６がピストン弁９２の移動を規制するストッパ部材であ
る。

９８は上記ロッカ軸２８内の潤滑油通路６２を介して圧
力室６６に油圧を供給制御する制御装置で、ケース１０
０‘こ圧力供給孔１０２「圧力運通孔１０４、大気開放
孔１０６が形成されており、ケース１００内には作動機
構１０８により作動されるスプール弁１１０が沼動自在
に配談されている。

圧力供給孔１０２は図示しない周知の潤滑油供給ポンプ
に蓮通し、圧力連通孔１０４は通路１１２によりロッカ
軸２８の潤滑油通路６２を介して圧力室６６に蓮適して
いる。作動機構１０８はエンジン回転速度、負荷を代表
する吸気通路の負圧等を信号とし、電気ソレノィド、負
圧モータ、油圧モータ等を駆動源としい用い、低速低負
荷時にはスプール弁１１０を第１図実線位置に保持し、
高速高負荷時にはスプール弁１１０を二点鎖線位置に移
動し保持するものである。

１１４は第１ロッカアーム２６に巻き掛けられたスプリ
ングで、一端１１６がシリンダヘツド４の適宜位置に係
合され、他端１１８が第１ロッカァーム２６の適宜位置
に係合されており、第１ロッカアーム２６をロッカ軸２
８に対して図示右回り方向に付勢している。

さらに第１ロッカアーム２６はロッカ軸２８に対して図
示右側部分が左側部分より重量が大であるように構成さ
れており、上記スプリング１１４と協動して付勢手段を
構成している。上記第１実施例の作動を以下説明する。

低速低負荷運転時には、制御装置９８のスプール弁１１
０が第１図図示実線位置に保持されており、圧力運通孔
１０４はスプール弁１１川こ隔絶されて圧力供給孔１０
２と蓮通せず「大気開放孔１０６を介して大気開放され
、このため、潤滑油通路６２、供給通路６４、油溜６０
は大気圧となる。

ここで、第１吸気力ム２２の回動により、スプリング１
１４の付勢力により、及びロッカ軸２８回りの第１ロッ
カアーム２６の重量アンバランスによって、第１ロッカ
アーム２６は第３図図示右回に方向に回動される。この
とき、圧力室６６の圧力が上昇し、鋼球７２を運通路７
４に押圧して該蓮通路７４を塞ぎ、油抜通路８２の圧力
がピストン弁９２に作用するが、受圧面９川こは大気圧
が作用し、且つスプリング８８の付勢力が弱いためにピ
ストン弁９２は図示左方向へ移動され、圧力室６６の潤
滑油は油抜通路８２及び油抜孔８０から放出されプラン
ジャ５２は第４図に示す位置までシリング５０内に収納
される。この状態で圧力室６６内の圧力が低下するとピ
ストン弁９２がスプリング８８｝こ押圧されて、図示位
置に復帰し、又、第１ロッカアーム２６は図示右回り方
向に付勢されているので、該第１ロッカアーム２６は第
４図図示位置に示すように傾いた状態で保持される。こ
のため、第１ロッカアーム２６は第１吸気力ム２２と接
触することがなく、当然のことながち、第１吸気弁１４
は吸気通路１０を閉じた状態で保持され、燃焼室８へ供
給される混合気は常時開閉作動している第２吸気弁１６
のみを介して供給されるので、混合気の強い渦流が付与
され、低速低負荷運転領域での燃焼安定性が向上する。

次に、高速、高負荷運転時には制御装置９８のスプール
弁１１０が図示二点鎖線位置に保持されており、圧力運
通孔１０４は圧力供給孔１０２と運通し、油溜６０‘こ
潤滑油が供給される。このとき亨園滑油に含まれた空気
は空気抜孔７８から放出され、油溜６０、ケース６８の
小孔７０を介して圧力室６６に潤滑油のみが供給される
。第１ロッカアーム２６は上述の付勢手段によって、右
回り方向に付勢されているが、該付勢力に抗してプラン
ジャ５２が圧力室６６の油圧に応じて突出し始め、且つ
、ケース６８には鋼球７２が配設されているので圧力室
６６の圧力が油溜６０の圧力より大となると該鋼球７２
が油溜６０と圧力室６６の蓮通路７４を閉じるため、上
記プランジャ５２は第３図に示す位置まで突出し保持さ
れる。

このとき、切換弁機構８４のピストン弁９２は「スプリ
ング８８の付勢力及び受圧面９川こ伝達される供給通路
６４の油圧によって、図示右方へ押圧される押圧力が、
圧力室６６の圧力が伝達される油抜通路８２の上記ピス
トン弁９２に対する左方への押圧力により充分に大であ
るために第３図図示位置に保持され、圧力室６６内の潤
滑油を抜くことなく保持する。このため、第１ロッカア
ーム２６は第１吸気力ム２２と接触し該第１吸気力ム２
２により駆動され第１吸気弁１４を開閉作動し、燃焼室
８へ供給される混合気は、常時開閉作動している第２吸
気弁と上記第１吸気弁とにより供給されるので、高出力
を発生するのに適した大量の混合気が供給される。

従って、本実施例によれば低速低負荷運転時には、第２
吸気弁１６のみを介して該運転に適した混合気が燃焼室
８に供給され、安定した燃焼を達成するとともに排気ガ
ス中の未燃焼成分が低減し、且つ燃費が向上する効果を
奏する。

又、高速高負荷運転時には、第１吸気弁１４及び第２吸
気弁１６を介して大量の混合気が供給され、最高出力が
向上する効果を奏する。

さらに、本実施例によれば、低速低負荷運転時に第２吸
気弁１６のみが開閉作動し、第１吸気弁１４が弁作動停
止機構３４により作動を停止しているときに、第ｌｏッ
カアーム２６が付勢手段によって第１吸気弁１４に当接
する方向、すなわち第４図に示すように右回り方向に押
圧され保持されているため、この状態では圧力室６６に
空気が混入することがなく、高速高負荷運転時に圧力室
６６に潤滑油が供給された場合に該圧力室６６には空気
が残留ることがない。

このために第１ロッカアーム２６が第１吸気力ム２２に
より駆動され第１吸気弁１４を開閉作動するとに、空気
の混入により圧縮作用に基づく弁リフトの低下がなく、
高速低負荷運転時に適した大量の混合気が確実に燃焼室
８に供給される効果を奏する。さらに又、低速低負荷運
転時には、第１ロッカァーム２６は第４図に示すように
押圧され、保持されているため、プランジヤ５２はシリ
ンダ５０内に収納された状態で保持され、プランジャ５
２とシリンダ５０の摺動による摩耗が低減され「又、第
１ロッカアーム２６と第１吸気力ム２２とが互いに接触
することがないので、両者の摺動部の摩耗が低減され、
勤弁装置全体の耐久性が向上する効果を奏する。

上記実施例において、ロッカ軸２８に対する第１ロツカ
アーム２６の重力アンバランスが適切であって、制御装
置９８による圧力が低下したときに、該重力アンバラン
スのみで第１ロッカアーム２６が第１吸気弁１４側へ懐
動するならば、上記付勢手段はスプリング１１４を特に
必要としない。

次に本発明の第２実施例を第５図及び第６図に沿って説
明する。

以下実施例において上記第１実施例と同一若しくは実質
的に同一の要素には同一符号を付して説明を省略する。
本実施例は付勢手段として、第１実施例におけるスプリ
ング１１４の代わりに「油圧モー夕を用いたものである
。

１２川ま付勢手段を構成する油圧モータで、潤滑油を供
給する通路１１２の圧力が伝達される油圧室１２２を有
したケース１２４に、ロッド１２６が固着されたピスト
ン１２８が摺動自在に配談され、ピストン１２８は油圧
室１２２側へスプリング１３０により付勢されている。

ロッド１２６は第１ロッカアーム２６に形成された係合
部１３２に係合し、又は離脱するよう構成されており、
通路１１２の油圧によってロッド１２６は係合部１３２
と離脱し、油圧の低下によってスプリング１３０の付勢
力により係合部１３２を押圧するよう横成される。上記
構成により、高速高負荷運転時には第５図に示すように
、制御装置９８のスプール弁１１０が圧力供給孔１０２
と圧力運通孔１０４とを運通し、通路１１２を介して弁
作動停止機構３４の圧力室６６に潤滑油を供Ｖ給し、プ
ランジヤ５２を突出せしめ、第１ロッカアーム２６の作
動により第１吸気弁１４を開閉せしめる。

このときには、油圧モータ１２０の油圧室１２２へ油圧
が供給され、スプリング１３０の付勢力に抗してピスト
ン１２８及びロッド１２６が図示左方へ移動保持されて
おり、第１ロッカアーム２６の作動を阻害しないように
なっている。低速低負荷運転時には、第６図に示すよう
に、制御装置９８のスプール弁１１０が圧力運通孔１０
４を大気開放孔１０６に蓮通し、通路１１２を介して弁
作動停止機構３４の圧力室６６を大気開放し、該圧力室
６６の潤滑油を放出する。

このときには、油圧モータ１２０の油圧室１２２は大気
開放されるためスプリング１３０の付勢力によってピス
トン１２８、及びロッド１２６は第１ロツカアーム２６
を図示のように右回り方向へ押圧して該位置に保持する
。従って、本実施例によっても上記第１実施例同様の作
用効果を奏するとともに、付勢手段を構成する油圧モー
タ１２０が弁作動停止機構３４に供給される油圧によっ
て作動されるので、付勢手段と弁作動停止機構３４の作
動が同期し、該作動が確実に行なえる効果を奏する。

次に本発明の第３の実施例を第７図に沿って説明する。

本実施例は付勢手段の変形例を示し、第１ロッカアーム
２６に巻き掛けられたスプリング１４０を、制御装置９
８と連動して作動する油圧モータ１４２によって押圧し
、第１ロッカアーム２６の右回り方向付勢力を変化せし
めるものである。上記スプリング１４０は、一端１４４
が第１ロッカアーム２６の適宜位置に係合され、第１ロ
ツカアーム２６に巻き掛けられ、他端１４６が油圧モー
タ１４２のフック１４６に係合されている。

油圧モーター４２は、潤滑油を供給する通路１１２の圧
力が伝達される油圧室１５０を有したケース１５２に、
フック１４８が固着されたピストン１５４が摺動自在に
配設され、ピストン１５４は油圧室１５０側へスプリン
グ１５６により付勢されている。ケース１５２はシリン
グヘッド４の適宜に位置に固着されている。上記構成に
よっても、上述の各実施例同様の作用効果を奏する。

本実施例においては、油圧モータ１４２に替えて、負圧
室の負圧に応じて作動するダイヤフラムを有した周知の
負圧モータを用いても上記実施例同様の作用効果を奏す
る。

次に本発明の第４実施例を第８図及び第９図に沿って説
明する。

１６０は、第１ロッカアーム２６に形成されたシリンダ
１６２に摺動自在に配設されたピストンで、スプリング
１６４によってロッカ軸２８方向に付勢されている。

ピストン１６０は、ロッカ軸２８内の潤滑油通路６２と
、第１ロッカアーム２６の供給通路６４とを蓮適する油
圧室１６６の圧力を受けており、ロッカ軸２８に設けら
れた供給孔１６８内に突出して係合する突起１７０が形
成されている。

１７２はスプリング１６４のリテーナである。

次に上記構成による本実施例の作動を説明する。

低速低負荷運転時には、図示しない制御装置から潤滑油
が供給されていないため、潤滑油通路６２は大気圧であ
り、ピストン１６０はスプリング１６４によって図示下
方に付勢され、突起１７０がロッカ軸２８の供給孔１６
８に係合して、第１ロツカアーム２６を第８図に示す位
置に付勢して保持するとともに潤滑油通路６２と供給通
路６４とを遮断する。高速高負荷運転時には、図示しな
い制御装置から供給される潤滑油の圧力によりピストン
１６０が第９図に示すようにスプリング１６４の付勢力
に抗して図示上方へ移動され、突起１７０が供給孔１６
８から離脱し、ピストン１６０は第１ロツカアーム２６
とともにロツカ軸２８‘こ対して揺動自在となる。

ピストン弁１６０の移動に伴って「潤滑油が潤滑油通路
６２、供給通路６４、油蟹り６０、蓮通路７４、小孔７
０を介して圧力室６６に供給され、且つ、該圧力室６６
に内装されたスプリング１７４の付勢力とともにプラン
ジャ５２を第９図に示すように突出せしめ、この状態で
第１吸気弁を開閉作動する。このときに、第１吸気弁を
プランジャ５２が押圧するが、圧力室６６内の潤滑油は
、切換弁機構８４−のピストン弁９２、及び、ケース６
８内の鋼球７２によって圧力室６６内に保持され、プラ
ンジヤ５２がシリンダ５０内に収納されることなく作動
される。又、低速低負荷運転時にはピストン１６０が潤
滑油通路６２と供給通路６４を遮断しているため油留り
６０及び圧力室６６に空気が混入することがない。

従って、本実施例においても上記各実施例同様の作用効
果を奏する。

上記第４実施例においては、圧力室６６内にスプリング
１７４を配談したが、同スプリング１７４は、プランジ
ャ５２のシリンダ５０から突出する速度を早め、該突出
作動時に第１ロッカアーム２６の一端３０と、第１吸気
力ム２２との衝突による衝撃及び騒音を低減するもので
あり、付勢手段の付勢力より充分に弱いスプリングを用
いれば第１〜第３実施例においても、適用し得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概略説明図、第２図
は第１図の燃焼室の平面図を示す説明図、第３図は第１
図における第１ロツカアームの拡大説明図、第４図は第
１ロッカァームの作動説明図、第５図は本発明の第２実
施例を示す概略説明図、第６図は第５図に示す第２実施
例の作動説明図、第７図は本発明の第３実施例を示す概
略説明図、第８図は本発明の第４実施例を示す概略説明
図、第９図は第８図に示す第４実施例の作動説明図であ
る。 ２：エンジン本体、４：シリンダヘツド、６：シリング
ブロック、８：燃焼室、１０：吸気通路、１４：第１吸
気弁、１６：第２吸気弁、２０：カム軸、２２：第１吸
気力ム、２４：第２吸気力ム、２６：第１ロッカアーム
、３４：弁作動停止機構、３８：第２ロッカアーム、５
２：プランジャ、６６：圧力室、８４：切換弁機構、９
８：制御装置。 第７図 券２図 籍３図 第４図 第５図 難６図 第７図 第６図 紫９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの燃焼室に混合気を供給する吸気通路に複
   数の吸気弁を配設したエンジンにおいて、カムにより駆
   動されるロツカアーム、同ロツカアームにより往復作動
   される一方の吸気弁、上記ロツカアームと一方の吸気弁
   との間に配設されロツカアーム内に設けられたシリンダ
   と同シリンダ内に配設されたプランジヤとを有した弁作
   動停止機構、運転状態に応じて上記シリンダ内に油圧を
   供給制御する制御装置、及び上記ロツカアームを一方の
   吸気弁側に傾動してロツカーアームとカムとが接触しな
   いように付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする動
   弁装置。 ２ ロツカアームを枢支するロツカ軸に対しロツカアー
   ムの上記一方の吸気弁側の重量を上記カム側の重量より
   大とすることにより、上記ロツカアームを上記一方の吸
   気弁側に傾動するように構成した付勢手段を備えたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の動弁装置。 ３ ロツカアームを上記一方の吸気弁側に傾動するスプ
   リングを有した付勢手段を備えたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の動弁装置。 ４ シリンダ内に供給される油圧と、スプリングの付勢
   力に応じて作動するピストンを有し、上記油圧が低下し
   たときに上記スプリングの付勢力によつてロツカアーム
   を上記一方の吸気弁側に傾動するように構成した付勢手
   段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の動弁装置。