JPS6047811A - 内燃機関の動弁装置 - 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】 本発明は、同一の機能を有する少なくとも一対の相互に
隣接する吸気弁または排気弁が一つの気筒に対して配設
され、一対の前記吸気弁または排気弁の上端に当接する
椀をそれぞれ有する第１ｑツカアームおよび°第２０ツ
カアームが共通の支軸に揺動自在に枢支され、第１およ
び第２０ツカアームのいずれか一方は機関の運転に応じ
て回転動作するカムに摺接され、第１および第２０ツカ
アームは油圧係合機構により係脱自在に係合される内燃
機関用休止機能付動弁装置に関する。

従来、かかる動弁装置では、油圧係合機構に作動油を供
給する油路は、シリンダヘッド内のカムジャーナルおよ
びロッカアームとカムとの摺接部への給油係統と共通の
給油路として設けられている。ところが、そのような給
油系統では、内燃機関の回転数や油温等の影響で油圧の
変動幅が比較的太きい。そのため、油圧係合機構による
第１および第２０ツカアームの係脱動作にばらつきが生
じ、運転性能に悪影響を及ぼすおそれがある。また、油
圧係合機構に供給される作動油中には、ごみなどが混入
されていないようにすることが必要であるのに対し、従
来カムジャーナルやロッカアームとカムとの摺接部など
へのオイルポンプ以後の給油系統にはオイルフィルタが
特に設けられていない場合が多く、したがってこのよう
な場合には油圧係合機構のためにオイルフィルタを新た
に設ける必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、作動油を安定した油圧で油圧係合機構に供給すること
ができるようにし、専用オイルフィルタを設置すること
を避け、しかも従来の内燃機関からの設計変更を容易に
した内燃機関用休止機能付動弁装置を提供することを目
的とする・本発明によれば、油圧係合機構に作動油を供
給する油路は、オイルポンプの吐出口にオイルフィルタ
を介して接続され機関本体に穿設されたメインギヤラリ
−から分岐される。

以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図および第２図において、多気筒内燃機関に
おける機関本体１の複数のシリンダ２内には、ピストン
３が往復動自在に嵌入されて、おり、各シリンダ２のシ
リンダヘッド４には、複数たとえば一対の吸気ボート５
に個別に連通し相互に隣接する一対の吸気口６と、複数
たとえば一対の排気ボート７に個別に連通し相互に隣接
する一対の排気口８とが、燃焼室９に向けて開口するよ
うに形成されている。

各吸気口６には吸気弁１ｏａ、１０ｈが配設され、各排
気口８には排気弁１１ａ＋１１Ａが配設される。これら
の弁ＩＤＱ、１０ｂ、１１０゜１１ｂについては、第１
図を参照しながら一方の吸気弁ｔＯａおよび排気弁１１
（ｌについて添字ａを付して詳述するが、他方の吸気弁
１０Ａおよび排気弁１１ｈについては対応する部分に添
字りを付して図示するのみとする。

吸気弁１０ａおよび排気弁１１ａは、シリンダヘッド４
を上下に貫通して設けられた案内筒１２ａ　。

１３Ｑ内に移動自在に挿通されており、その上端に設け
られたリテーナ１４ａ、１５ａ、ならびにシリンダヘッ
ド４および案内筒１２Ｇ、１３ａ間に介装された弁ばね
１６ａ、１７（Ｉの作用により、吸気口６および排気口
８を閉じる方向にイ」勢されている。

各吸気弁１０ａ、１０５および排気弁１１Ｑ。

１１ｂは、機関の回転数に応じて両弁１０Ｇ、１０ｈ：
１１１，１１ｈがともに作動する状態と、一方の弁１０
ａ、１１ａのみが作動する状態とを、後述の機構によっ
て選択的に切換えられる。そのような機構の構成は、吸
気弁１０（２，ｉＱＡ側と、排気弁１１ａ、１１１５側
とで全く同一であり、先ず吸気弁１０ａ、Ｉｉに関連す
る部分について説明する。

第３図および第４図を併せて参照して、シリンダヘッド
４の上部には、吸気弁ｉｏａ、ＩＯＡの作動方向に直交
してほぼ水平に延びる支軸１８が固定的に設けられてお
り、この支軸１８に第１０ツカアーム１９および第２０
ツカアーム２ｏが相互に隣接して共通に枢支される。第
１および第２０ツカアーム１９．２０には、吸気弁１Ｑ
ａ。

１０５側に延びる腕２１，２２が設けられており、その
腕２１．２２の先端には、ノーット２３．２４に螺合し
た調整ねじ２５．２６がそれぞれ設けられる。これらの
調整ねじ２５．２６の先端は吸気弁ｉ０ａ、１Ｑｈの上
端にそれぞれ当接する。したがって第１および第２０ツ
カアーム１９．２０の揺動運動により、軸方向の押圧力
を受しナだときに、各吸気弁１０Ｑ、１０ｂは弁ばね１
６ａ。

１６ｂのばね力に抗して降下し、それぞれ対応する吸気
口６を開く。

第１０ツカアーム１９の上面にはカムスリッパ２７が設
けられており、第１０ツカアーム１９の上方には、支軸
１８と平行なカムシャフト２８に固定され前記カムスリ
ッパ２７に摺接するカム２９が配置される。このカム２
９は機関の回転に同期してＺの回転比で回転するように
構成されており、基準円上の円周面により形成された低
位部３０と、前記基準円よりも半径方向外方に膨出した
高位部３１とを有する。したがって、高位部３１がカム
スリッパ２７に摺接している状態では第１０ツカアーム
１９の腕２１が押下げられ、したがって吸気弁１０（Ｚ
が吸気口６を開き、第４図のように低位部３０がカムス
リッパ２７に摺接して℃・る状態では吸気弁１０ａが弁
ばね１６ａの作用によって上昇しており、吸気口６が閉
じられる。

一方、第２０ツカアーム２０に関しては、前述のカムス
リッパ２７およびカム２９などの駆動機構が設けられて
おらず、第２０ツカアーム２０は、第１０ツカアーム１
９に連結されているときのみ第１０ツカアーム１９と一
体的に作動し、連結が外れている状態ではその作動を休
止する。

このような第１０ツカアーム１９および第２０ツカアー
ム２０の係合および係合解除を果すために油圧係合機構
Ａｆ　ａが設けられる。この油圧係合機構Ｍ　”におい
て、第１０ツカアーム１９には、プランジャ３２を移動
自在に収納して第２０ツカアーム２０側に開放したシリ
ンダ穴３３が穿設され、第２０ツカアーム２ｏには、シ
リンダ穴３３に対応して第１０ツカアーム１９側に開放
し前記プランジャ３２の挿入を許容する有底ガイド穴３
４が穿設される。

シリンダ穴３３の底部刊近には、プランジャ３２の後端
面に当接可能な段部３５が設けられており、この段部３
５により、プランジャ３２の後端面とシリンダ穴３３の
底部との間には常に油圧作用室３６が画成される。一方
、支軸１８には給油路３７が同心に穿設されており、第
１０ツカアーム１９には支軸１８を外囲して環状溝３８
が設けられ、前記油圧作用室３６の環状溝３８とは通路
３９を介して連通される。さらに、支軸１８には前記環
状溝３８および給油路３７を連通ずる連通路４０が穿設
される。したがってシリンダ穴３３の油圧作用室３６と
、給油路３７とは常時連通している。

第２０ツカアーム２０におけろガイド穴３４の底部には
透孔４１が同心に穿設されており、ガイド穴３４にはプ
ランジャ３２の先端に当接するガイドビン４２が前記透
孔４１を貫通して挿入される。ガイドピン４２の第１０
ツカアーム１９側σ）端部ニは、プランジャ３２の先端
面全面に当接する円板状の当接鍔４３が一体的に設けら
れる。しかもガイド穴３４の底部と当接鍔４３との間に
はガイドピン４２を外囲するコイル状戻しばね４４が介
装されており、ガイドビン４２の当接鍔４３は戻しばね
４４のばね力により、プランジャ３２の先端面に常に弾
発的に当接される。またガイドピン４２の透孔４１から
の突出瑞部には止め輪７５が嵌着される。

ガイド穴３４の途中には、第１０ツカアーム１９側に臨
む段差状のストッパ部４５が設けられており、このスト
ッパ部４５に当接鍔４３が当接することにより、ガイド
ピン４２の第１０ツカアーム１９かも離反する方向の移
動、すなわちプランジャ３２の抑圧移動が阻止される。

また第２０ツカアーム２０には、ガイド穴３４の底部付
近を外部に連通させる空気抜き孔７６が穿設さｈており
、この空気抜き孔７６から空気を放出あるいは吸引する
ことにより、ガイドピン４２すなわちプランジャ３２の
移動が円滑となる。

第２０ツカアーム２０には、セットばね４６が巻きかげ
られて１６す、このセットばね４６は弁ばね１６Ａより
も小さなばね力で第２０ツカアーム２０を吸気弁１０ａ
側に細部する。したがって第２０ツカアーム２０は、そ
の体ｄ−状態（でおいても機関の振動などによって揺動
することなく、調整ねじ２６が吸気弁１０ｈの上端に当
接している姿勢を常に保つ。

シリンダ穴３３およびガイド穴３４の両開口端部分で、
第１および第２０ツカアーム１９．２０の対向面間には
、両穴３３．３４の軸方向に活って間隙４７が設けられ
ており、第２０ツカアーム２０が休止状態において、プ
ランジャ３２とガイドピン４２の当接鍔４３との当接位
置は前記間隙４７に位置ずろように設定される。

再び第２図を参照して、以上のような吸気弁１０ａ、１
０ＡＫ１３”ｌする構成は、排気弁１１ａ。

１１ｈについても同様であり、一方の排気弁１１５を駆
動する第１０ツカアーム４８と、他方の排気弁１１ａを
駆動する第２０ツカアーム４９とが、支軸５０に共通に
枢支され、第１０ツカアーム４８にはカム５１に摺接す
るカムスリッパ５２が設けられる。さらに第１０ツカア
ーム４８および第２０ツカアーム４９を、連結あるいは
連結解除ずろための油圧係合機構は、図示しないが、吸
気弁１０ａ、ＩＯｈに関するものと全く同一である。

支軸１８の給油路３７および支軸５０の給油路５３は、
両支軸１８．５０間にわたって配設されたオイルパスパ
イプ５４に共通に接続され、このオイルパスパイプ５４
はさらに、機関本体１に近接配置された油圧切換弁５５
に接続される。

油圧切換弁５５は、３ポ一ト２位置切換弁であり、オイ
ルパスパイプ５４が接続される圧油配給通路５６、なら
びに圧油入口通路５γおよび圧油出口通路５８間の連通
状態が一対のスプール弁体５９．６０を備える弁軸６１
の軸方向移動によって切換えられろ。すなわち、弁軸６
１は弁本体６２に穿設された弁孔６３内に移動自在に挿
通されており、この弁孔６３の中央部には左、右弁孔部
６４゜６５よりも大径であって圧油入口通路５６に常時
連通する弁室６６が設けられろ。スプール弁体５９゜６
０は弁室６６の軸方向長さよりも短い間隔で弁軸６１に
固定されている。これにより、一方のスプール弁体５９
が左弁孔部６４の弁室６６への開口端を塞ぐときには他
方のスプール弁体６０は弁室６６内に位置して弁室６６
および右弁孔部６５が連通し、また他方のスプール弁体
６０が右弁孔部６５の弁室６６への開口端を塞ぐときに
は一方のスプール弁体５９は弁室６６内に位置して弁室
６６および左弁孔部６４が連通ずる。

右弁孔部６５の弁室６６とは反対側の端部はキャップ６
７で塞かれており、このキャップ６７と弁軸６１の右端
部との間には弁軸６１を左方向に、すなわち左弁孔部６
４をスプール弁体５９で塞ぐ方向に付勢するはね６８が
介装される。また弁軸６１の左端部は、弁本体６２にイ
ンシュレータ６９を介して結合されたアクチュエータ７
０に結合される。このアクチュエータ７０は、図示しな
いエンジン回転数検出センサの検出値が予め設定した値
に達したときに作動し、それにより弁軸６１がばね６８
のばね力に抗して移動し、左弁孔部６４が弁室６６に連
通される。

左弁孔部６４は圧油入口通路５７に連通されており、こ
の圧油入口通路５７の途中にはアギュムレータ室γ１が
連通される。アギュムレータ室７１に収納されたピスト
ン了２しまばね７３で該アギュムレータ室７１を縮少ず
ろ方向に細部されており、したがって左弁孔部６４が弁
室６６に連通したときの圧油の供給が速やかに行われろ
。さしに圧油入口通路５７の途中には温度センサ７４が
設けられており、この温度センサ７４により検出温度が
設定値未満であるときには、前記エンジン回転数検出セ
ンサからの信号の如何に拘らず、アクチュエータ７０は
作動しないように構成されろ。これ目１、圧油の温度が
低ずぎるときにはその粘度が高いので、プランジャ３２
の移動が不円滑となるような場合、こうすることにより
、プランジャ３２の移動速度が不充分なことに起因して
、プランジャ３２が第２０ツカアーム２０におけるガイ
ド穴３４の開口端縁に引掛かり、第２０ツカアーム２０
に不必要な動きが生じるのを防止することができる。

第５図を参照して、圧油入口通路５了は、機関本体１の
要部たとえばクランク軸８０に潤滑油を供給するために
機関本体１に穿設された既存のメインギヤラリ８１かも
分岐した分岐油路８２に接続される。メインギヤラリ８
１は、既存のオイルフィルタ８５を介してオイルポンプ
８３に接続される。またオイルポンプ８３からはオイル
フィルタ８５を経由しない給油路８４が延出されており
、この給油路８４かもの潤滑油はカムジャーナルやカム
２９．５１とカムスリッパ２７．５２との摺接面などに
給油される。

次にこの実施例の作用顛ついて説明するが、対を成す吸
気弁１０ａ１１０ｈおよび排気弁１１ａ。

１１ｂは同様の動作をするので、以下、吸気弁１０ａ、
１（ｌの動作についてのみ説明する。先ずエンジン回転
数が設定値に達して（・な℃・ときには、アクチュエー
タ７０は作動しておらず、したがって給油路３７は、第
２図で示すよ５　ｖコ、オイルパスパイプ５４、圧油配
給通路５６、弁室６６および右弁孔部６５を経て圧油出
口通路５８に連通しており、シリンダ穴３３の油圧作用
室３６には油圧が作用していない。したかつて、プラン
−ジャ３２は、戻しばね４４のばね力によりシリンダ穴
３３内に位置されており、第１および第２０ツカアーム
１９．２０の相互の連結状態は解除されている。これに
より、第１０ツカアー１１１９は、第４図で示すように
カム２９の低位部３０かツノムスリッパ２７に摺接され
ているときには吸気弁１０（ｌが上昇して吸気口６を閉
じろことを許容し、カム２９の高位部３１が第６図で示
すようにカムスリッパ２７に摺接したときには吸気弁１
０ａを押下げて吸気口６を開かせる。このようにしてカ
ム２９の回転動作に応じて第１０ツカアーム１９は揺動
し、一方の吸気弁１０ａのみが開閉動作する。この間、
他方の吸気弁１０ｈは休止したままであり、第２０ツカ
アーム２０のガイド穴３４に挿入されたガイドピン４２
の当接鍔４３は間隙４７内でプランジャ３２の先端面に
摺接している。したがって第１０ツカアーム１９のみが
揺動運動しても、プランジャ３２およびガイドピン４２
の先端がガイド穴３４およびシリンダ穴３３の開口端縁
に引掛ることはなく、それらの開口端縁、ならびにプラ
ンジャ３２およびガイドピン４２の損傷が確実に防止さ
れる。

次にエンジン回転数が設定値を超え、しかも圧油温度が
設定値を超えたときを想定する。この場合には、アクチ
ュエータ７０が作用して弁軸６１が移動し、弁室６６が
左弁孔部６４に連通し、したがって圧油が第１０ツカア
ーム１９におけるシリンダ穴３３の油圧作用室３６に作
用する。これにより、プランジャ３２が戻しばね４４の
ばね力に抗して押出される。この際、第２０ソノＪアー
ム２０は、セットばね４６により吸気弁１０ｂ側に常に
位置しているので、カム２９の低位部３０とカムスリッ
パ２７とが摺接している極く短時間の間に、プランジャ
３２はガイドピン４２を押圧しながらガイド穴３４内に
入り込み、当接鍔４３がストッパ部４５に当接するまで
移動して、第１および第２０ツカアーム１９．２０が一
体化される。

これにより、第１および第２０ツカアーム１９゜２０が
一体的に揺動を開始し、両吸気弁１０ａ。

１０Ａが同期して開閉動作する。なお、実際には、プラ
ンジャ３２がガイド穴３４内にわずかでも突入された時
点で、両口ツカアーム１９　、２０は一体的な揺動動作
を開始ずろ。

エンジン回転数が設定値以下となったときには、アクチ
ュエータ７０の作動が停止され、これに応じて弁軸６１
はばね６８のばね力により移動し、左弁孔部６４がスプ
ール弁体５９で閉じられるとともに、右弁孔部６５が開
かれる。これにより、給油路３７は圧油出口通路５８に
連通され、シリンダ穴３３における油圧作用室３６の油
圧は急激に低下し、プランジャ３２には、ガイドピン４
２を介して戻しばね４４によりシリンダ穴３３内に押込
まれろ方向の力が作用する。このため、カム２９の低位
部３０がカムスリッパ２γに摺接しシリンダ穴３３とガ
イド穴３４との軸線が一致しプランジャ３２とガイド穴
３４の内面との摩擦力が戻しばね４４のばね力よりも低
くなる微小時間内に、プランジャ３２はガイドピン４２
に押圧されてシリンダ穴３３内に押込まれる。このプラ
ンジャ３２の移動はその後端面が段部３５に当接した時
点で完了し、そのときプランジャ３２の先端面とガイド
ピン４２０当接鍔４３との当接面は第１および第２０ツ
カアーム４９．２０間の間隙４７内に位置されている。

このようにし２て、第１および第２０ツカアーム１９，
２００係合状態が解除され、第１０ツカアーノ・１９が
カム２９０回転動作に応じて揺動するのに対して、第２
０ツカアーム２０は休止状態となる。

なお、プランジャ３２のシリンダ穴３３への戻り方向移
動は、戻しばね４４のばね力によっては、カム２９０１
回転におけるカムスリッパ２７への低位部３０の摺接時
間内に完了しない場合もあり得る。しかしカム２９が数
回転してプランジャ３２の前記戻り方向移動か完了ずろ
ようになったとしても、カム２９の数回転に要する時間
は極く短いので、実際の車両走行時での異和感等は感じ
られない。

このような油圧係合機構Ｍａへの作動油の供給は、オイ
ルポンプ８３の吐出口に近く、したがって油圧が最も高
くしかも流量も充分に確保されたメインギヤラリ８１か
も分岐して導くので、機関回転数や油温等の影響による
油圧の変動幅が小さく抑えられ、したがって油圧係合機
構Ｍａの作動が安定し、運転性能を向上させろことがで
きる。

また、オイルフィルタ８５は従来から設けられており、
新しく油圧係合機構Ａ（ａのためのオイルフィルタを設
ける必要がなく、コストおよび品質の点で有利であり、
メンテナンスも簡略化される。

しかも、分岐油路８２のメインギヤラリ８１かもの分岐
は、従来の内燃機関の構造をわずかに変更するだけでよ
く、したがって、生産コストがそれ程増大することもな
い。

この実施例では第１０ツカアーム１９にカムスリッパ２
７を設げカム２９との摺接により、第１０ツカアーム１
９を揺動駆動したが、第２０ツカアーム２０にカムスリ
ッパを設けて第２０ツカアーム２０を常勤側として揺動
駆動するようにしてもよい。ただし、第２０ツカアーム
２０を揺動駆動するようにした場合には、第１および第
２０ツカアーム１９．２０がほぼ同程度の重量となるの
に対し、前述の実施例のように第１０ツカアーム１９を
常勤側とした場合には、第２０ツカアーム２０を大幅に
軽量化することが可能であり、第１および第２０ツカア
ーム１９．２０を合せた総重量でも軽減化が可能である
。また、第２０ツカアーム２０にスリッパを設けた場合
には、油圧切換時に休止側の第１０ツカアーム１９は常
に吸気弁１０ａ側に位置されており、通路３９と連通路
４゜とを連通させることは容易であり、通路３９と連通
路４０との位置のずれを許容する為の環状溝３８が不要
となる。

以上のように本発明によれば、油圧係合機構に作動油を
供給する油路は、オイルポンプの吐出口にオイルフィル
タを介して接続され機関本体に穿設されたメインギヤラ
リから独立して分岐されるので、安定した作動油圧を油
圧係合機構に供給することができ、運転性能を向上する
ことができる。

また、要部潤滑用油路の油は既存のオイルフィルタで既
に清浄化されているので、油圧係合機構専用のオイルフ
ィルタを設ける必要がなく、コストが低減されるととも
にメンテナンスが簡略化される。さらに、要部潤滑用油
路かもの油路の分岐は、従来の内燃機関にわずかな改造
を加えるだけですみ、生産コストをそれ程増大せずに本
発明装置の実現が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部縦
断側面図、第２図は第１図の一部切欠き平面図、第３図
は第１および第２０ツカアームの要部を示す拡大横断面
図、第４図は第３図の１〜ｌ−■線断面図、第５図は給
油系統を示す簡略図、第６図は第１０ツカアームの作動
状況を示す第４図に対応した断面図である。 １・・・機関本体、２・・・シリンダ、１０ａ、１０／
１・・・吸気弁、１１ａ、１１Ａ・・排気弁、１Ｂ、５
０・・・支軸、ｔ９．４８・・・第１０ツカアーム、２
０゜４９・・・第２０ツカアーム、８１・・・メインギ
ヤラリ、８２　・分岐油路、８３・・・オイルポンプ、
８５　、オイルフ、イルタ、Ａ（Ｑ・・・油圧係合機構
特許出願人　本田技研工業株式会社 第６図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一の機能を有する少なくとも一対の相互に隣接する吸
   気弁または排気弁が１つの気筒に対して配設され、一対
   の前記吸気弁または排気弁の上端に当接する椀をそれぞ
   れ有ずろ第１０ツカアームおよび第２０ツカアームが共
   通の支軸に揺動自在に枢支され、第１および第２０ツカ
   アームのいずれか一方は機関の運転に応じて回転動作す
   るカムに摺接され、第１および第２０ツカアームは油圧
   係合機構により係脱自在に係合される内燃機関用休止機
   能細動弁装置において、前記油圧係合機構に作動油を供
   給する油路は、オイルポンプの吐出口にオイルフィルタ
   を介して接続され機関本体に穿設されたメインギヤラリ
   から独立して分岐されることを特徴とする内燃機関用休
   止機能細動弁装置。