JPS6116216A - 内燃機関の休止機能付動弁装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、機関の回転数に応じて、吸気又は排気弁の
作ｌ！］！Ｉを休止させる休止機能を備えた内燃機関の
休止機能付動弁装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来ニジ、上記の如き休止機能付動弁装置として、シリ
ンダヘッドに支持され、クランク軸の回転に連動して回
転するカム軸と、同じくシリンダヘッドに支持されたロ
ッカ軸に揺動回動自在に嵌合され、前記カム軸に設けら
れたカムの回転に従動して吸気又は排気弁の開閉を行う
ロッカアームとを備え、かつ、このロッカアームは、機
関の運転状況に応じて、吸気又は排気弁の作動休止を行
う油圧作動式の制御機構を備える構造のものが知られて
いる。前記制御機構は、例えば、第６図に要部を示す如
く、内部に油通路１を持つロッカ軸２に揺動自在に嵌合
されるロッカアーム３が、第１０ツカアーム４と第２０
ツカアーム５との２個よりなル、第１０ツカアーム４と
第２０ツカアーム５とはプランジャピン６に工り係脱可
能とされた機構である。そして、パ眉ブ作動時には油圧
源から油通路１を経て油圧室７に圧油を導き、第２０ツ
カアーム５内のプランジャピン６を第１０ツカアーム４
内に嵌入させて両口ツカアーム４．５を係合させ、図示
せぬカムに追従する第１０ツカアーム４とともに、第２
０ツカアーム５をロッカ軸２まわシに揺動回動させて、
第２０ツカアーム５の先端部で吸気又は排気弁８を作動
させる。バルブ休止時には、図示せぬ切換弁に工９、油
圧室７への圧油の供給をしゃ断し、油圧室７内の油圧を
解放して、プランジャピン６による第１０ツカアーム４
と第２０ツカアーム５との係合を屏除し、し九がって、
カムに追従する第１０ツカアーム４の揺動回動は第２０
ツカアーム５に伝達されず、したがってバルブ休止状態
となる。

上記の如きバルブ作曽とバルブ休止との切換えの従来の
手段は、機関の回転数等の運転状態を検出装置（エク電
気的に検出し、ンレノイドによる切換弁を作動させて、
油圧室７への給油の切換えを行う電気的な制御によるも
のであつ友。

〔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−換えの手段では、検出装置やソノノイド弁等が必要
でコストが高くなること、お工び、それらの部品点数が
多いこと等の問題点がある。

そ−こで、その切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ょうとすると、電気的手
段と異なり、その取付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。

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て、これらの問題点のない機械的
匁切換えの制御手段を実現しょうとするものである。

〔問題を解決する九めの手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために、油圧源からロ
ッカ軸内の油通路を経てロッカアーム内の制御機構に至
る油供給通路の途中に、カム軸の一端部を通るカム軸部
通路を形成し、同じくカム軸の一端部に前記カム軸部通
路の開閉を行う切換弁を設は覧同じくカム軸の一端部に
、カム軸と一体に回転し、所定の回転域にて前記切換弁
を回動させて、油圧源と制御機構とを連通させる遠心ガ
バナを設は文。

〔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プ、油圧源から
の圧油は、カム軸部通路、ロッカ軸内の油通路を経てロ
ッカアーム内の制御機構に導かれ、ロッカアームをバル
ブ作動状態にし、吸気又は排気弁は、ロッカアームを介
してカムにニジ駆動される。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、油圧源
からの圧油は、ロッカアーム内の制御機構に供給されず
、ロッカアームはバルブ休止状態となり。

カムの回転は吸気又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ｇｔ図〜第５図に従つて説明す
る。この実施例は、２個の吸気弁と２個の排気弁とを持
つ４バルブの単気筒エンジンに適用し、２個の吸気弁の
１方、および２個の排気弁の１方がバルブ作動状態とバ
ルブ休止状態とを取れる工うにしｍものである。

第１図は、エンジンのシリンダヘッドの平面図、つまｐ
１シリンダへッドカパーを外し九状態でエンジンを上か
ら見比もの、第２、第３、第５図はそれぞれａｌＥ１図
における各断面を示し、１１はシリンダヘッド、１２は
吸気側のカム軸％　１３は排気側のカム軸である。両カ
ム軸１２．１３は、シリンダヘッド１１の上部に回転度
−能に支持され、図示せぬクランクシャフトの回転に連
動して回転する。このエンジンは２個の吸気弁１４と２
個の排気弁１５とを持ち、前記カム軸１２．１３は２個
の吸気弁１４又は排気弁１５にそれぞれ対応するカムｌ
Ｚａ、１３ａを２個づつ持つ。前記カム軸１２．１３の
それぞれ下方部には、中空にして内部に油通路１６ａ、
１７ａを形成しホロツカ軸１６．１７がシリンダヘッド
１１に支持され、各ロッカ軸１６．１７には、常勤型の
ロッカアーム１８と切換え減のロッカアーム１９とがそ
れぞれ設けられている。

第５図にも示す如く、前記常勤凰のロッカアーム１８（
８５図では排気側のみが表われている）は、カム１３ａ
（又は１２ａ）にスリッパ部１８ａにて接触し、カム１
３ａ（又は１２ａ）に追従してロッカ軸１７（又は１６
）のまわシに揺動回動し、サブロッカアームｚＯを介し
て排気弁１５（又は吸気弁１４）を常時開閉作動させる
。

なお％ＩＥ５１ｉＭにおいて、２１はバルブガイド、２
２．２３はバルプスプリン／％　２４ｉｊ、ハルフｘプ
リングリテーナである。ま九前記サブロッカアーム２０
は、ｇ１図に示す如く、各吸気又は排気弁１４．１５の
それぞれに対応して４個あシ、シリンダヘッド１１に支
持されたサブロッカ軸２０ａまわシに揺動回動可能であ
夛、その先端部がロッカアーム１８．１９との間に介在
する。このサブロッカアーム２０は、ｅ、気又は排気弁
１４．１５の弁軸頭部に対する摺動を少なくする九めに
設けられｔものである。

前記切換え型のロッカアーム１９は、第１０ツカアーム
２５と第２０ツカアーム２６とからなり、第１０ツカア
ーム２５は第５図に示すようにカム１２ａ（又は１３ａ
）Ｋ接触するスリッパ部２５ａを有し、を文、カム１２
ａ（又は１３ａ）に追従するように、ねじタコイルばね
２７に工ってカム１２ａ（又は１３ａ）側に付勢され％
第２０ツカアーム２６は、その先端部がサブロッカアー
ム２０を介して吸気又は排気弁１４．１５の弁軸頭部に
当接し、ねじシコイルばね２８に工って弁軸頭部側に付
勢されている。また％第２０ツカアーム２６には、第１
０ツカアーム２５の円筒孔内に突入可能なプランジャピ
ン２９が摺動可能に収納され、ｇｌロッカアーム２５内
には、リターンスフ”ｌＪング３０の力を受けて前記プ
ランジャピン２９を押し戻す戻しビン３１が収納され、
第２０ツカアーム２６内のプランジャピン２９の背面側
に形成される油圧室２６ａは、油通路２６ｂを介してロ
ッカ軸１７（又は１６）内の油通路１７ａ【又は１６ａ
）に連通している。

本発ＲＱにおいては、第３図に主として表わされる如く
、カム軸１２（実施例は吸気側のもの）の一端を延長し
て、この一端部に円筒孔１２ｂをあけ、この円筒孔１２
ｂに回転パルプ切換弁）３２ヲ嵌入し、ワッシャ３３を
介してシリンダヘッド１１の壁に当ててその抜は止めと
し、一方、カム軸１２の同じく一端部に遠心ガバナ３４
をスプライン結合している。この遠心ガバナ３４のアー
ム３４ａは、前記回転パルプ３２の端面に形成し九切欠
き３２ａに係合され、アーム３４ａに取Ｆ）付ケアｔガ
バナウェイト３４ｔ＋が遠心力に工って移動すると、回
転パルプ３２を回動させる。

前記カム軸１２０一端部を歌人させている通路用部材３
５には、メインオイルポンプ、すなわち油圧源に連通ず
る第１連絡路３６（カム軸部通路）。

ロッカ軸１６内の油通路１６ａを通って第２０ツカアー
ム２６の油圧室２６ａに連通ずる第２連絡路３７（カム
軸部通路）、後述するすＩＪ−フ弁３８に通じる第３連
絡路３９が形成されている。

そして、カム軸１２の前記第１−第３の各連絡路３６、
’（７，３９と接する外周には、２つの全周溝１２ｃが
形成され、連絡孔１２ａに上って回転パルプ３２側に通
じ、回転パルプ３２の外周には、この回転パルプ３２が
所定の角度だけ回転した時に２つの全周溝１２ｃを互い
に連通させる軸長方向Ｏ連絡＠　３２　ｂ　ｂお工び、
初期状態で回転バルブ３２内にあけ九リターン用貫通孔
３２ｃと第２連絡路３７とを連通させるリーク孔３２ｄ
が形成されている。

前記リリーフ弁３８は、回転パルプ３２の上方に位置し
、スプリング３８ａによって付勢されたピストン３８ｂ
を円筒孔３８ｃ内に摺動可能に嵌入し、外部に通じるリ
リーフ口３８．ｉを備えている。

油の通路についてさらに説明すると、エンジンによって
駆動される図示せぬメインオイルポンプに工っで供給さ
れる油は、第２図等に示される如く、シリンダへッドカ
パ−４０に設けられ文通路４１を通り、通路４２を通っ
て昇圧用オイルボンプ４３！（ニジ昇圧され、通路４４
を通ハ継゛手４５を介して連絡パイプ４６を通ル、吸気
側の継手４７を介して第１連絡路３６を通って回転バル
ブ３ｚに通じ、この回転バルブ３２から第２連絡路３７
に通じ、この第２連絡路３７から２方向に分岐する。す
なわち、一方は、第２連絡路３７から吸気側のロッカ軸
１６内の油通路１６ａを経て吸気側の切換え屋ロッカア
ーム１９の第２０ツカアーム２６内の油圧室ｇ６ａに供
給され、他方は、ＩＥ２連絡路３７から継手４８（篤１
図参照）を介して連絡パイプ４９を通り、継手５０を介
して排気側のロッカ軸１７内の油通路１７ａを通って排
気側の切換え型ロッカアーム１９の第２０ツカアーム２
６内の油圧室２６ａに供給される。

前記昇圧用オイルポンプ４３は、）ロコイトポンプであ
シ、排気側のカム軸１３の一端部に設けられている。な
お、昇圧用ポン・プ４３を別途設は友のは、これによっ
て高圧を必要とするパルプ休止機構のみを昇圧した方が
、メインオイルポンプの吐出圧を高くする場合と比べて
、全体としての駆動ロスが少ない友めである。但し、昇
圧用オイルポンプ４３は必ずしも必要としない。

なお、上記各通路について、吸気側のロッカアーム１９
への油の流れを実線矢印で、排気側のロッカアーム１９
への油の流れを破線矢印で示す。

また上述の構成において、第２０ツカアームｚ６内のプ
ランジャビン２９％その背面に形成される油圧室２６ａ
％第１０ツカアーム２５内の戻′しビン３１、リターン
スプリング３０等は、吸気又は排気弁の作動休止を行う
制御機構を構成する。

次に動作について説明する。

機関が低速回転域にあるときは、第１図、８２図、第３
図、萬４図（イ）、第５図に示される状態で、切換え臘
のロッカアーム１９に対応する吸気又は排気弁１４．１
５がバルブ休止状態にある。すなわち、カム軸１２と一
体に回転する遠心ガバナ３４は、その回転数が低いので
閉じ九状態にあシ、回転バルブ３２は％ｆｓ３図お工び
第４図（イ）に示す如く、第１連絡路３６と第２連絡路
３７とをしゃ断し、第２連絡路３７は全周゛溝１２ｃ１
連絡孔１２ｄ１　リーク孔３２ａｔ−通してリターン用
貫通孔３２ｑへ過じている。し九がって、図示せぬメイ
ンオイルポンプからの油は第２０ツカアーム２６内の油
圧室２６ａに供給されず、かつ、圧力が解放されて、プ
ランジャビン２９の背面に油圧が作用しな贋。し友がっ
て、プランジャビンｚ９は、戻しピン３１にニジ押し戻
されて、第１０ツカアームｚ５と第２０ツカアーム３６
とは係合せず、カムＩＺａ、１３ａＫ追従して揺動回動
する第１０ツカアーム２５の動きが第２０ツカアーム２
６に伝達されないので、対応する吸気弁１４又は排気弁
１５は閉の状態、つｔリパルプ休止状態に像比れる。

機関の回転数がある設定回転数に達すると、遠心ガバナ
３４のガバナウェイト３４ｂが移動し、アーム３４ａは
回転バルブ３２の切欠＠３２ａに係合しているので、こ
のアーム３４ａによって回転バルブ３２が所定の角度回
転し、回転バルブ３２の連絡溝３２ｂが第４図（ロ）に
示す如く２つの全周溝１２Ｃの各連絡孔１２（ＩＩｃ面
する。し皮がつて、メインオイルポンプからの油は、第
１連絡路３６から、一方の全周溝１２ｃ、連絡孔１２ｄ
１回転バルブ３２の連絡溝３２ｂ１他方の連絡孔１２ｄ
１他方の全周溝１２ｃを経て、第２連絡路３７に通じ、
ロッカ軸１６内の油通路１６ａを経て、入側の瀉２０ツ
カアーム２６内の油圧室２６ａに供給される。なお、リ
ーク孔３２ａは、第２連絡路３７とリターン用貫通孔３
２ｃとを連通させない位置にずれる。ま九油は、第２連
諮路３７から分岐して、ロッカ軸１６内の油通路１６＝
Ｌを経て、継手４８、連絡パイプ４９、継手５０を経て
、排気側のロッカ軸１７内の油通路１７ａに送られ、排
気側の第２０ツカアーム２６内の油圧室２６ａに供給さ
れる。したがって、吸気側、排気側とも填２０ツカアー
ム２６内のプランジャビン２９が第１０ツカアーム２５
内に突出し、第１０ツカアーム２５と第２０ツカアーム
ｚ６とが係合する。

したがって、カム１．２ａ、１３已により揺動回動する
第１０ツカアームｚ５と一体に第２０ツカアーム２６が
揺動回動し一吸気弁１４又は排気弁１５を作動させる。

なお、油圧室２６ａに供給される油圧が必要以上に高く
な、ると、ＩＪＩＪ−７弁３８が作動し、油が＠３連絡
路３９ｆｔ経てＩＪ　、ｌＪ−フ旧３８Ｉｉから逃げて
、異常昇圧を防止する。

なお、実施例はカム軸１２の一端部内に円筒バルブ３２
を嵌入し九構造であるが、カム軸１２に外嵌する構造と
することも可能である。

まｔ１実施例は単気筒４バルブエンジンであるが、多気
筒エンジンにおいてエンジン休止の次めの構造として適
用することもできる。

Ｃ発明の効果〕 以上説明し７を工すに本発明によれば、ロッカ軸内の制
御機構に至る油供給通路がカム軸の一端部に設けた切換
弁を通る構造とされ、かつ、この切換弁を作動させる遠
心ガバナをカム軸の一端部に設は次ので、バルブ作動・
休止の切換えの従来困難とされていた機械的手段が巧み
に実現され、次の如き効果が得られる。

第１に、部品点数の削減、コスト低減が達成された。す
なわち、電気的制御による方法では１回転数を信号とす
る点は本発明と共通でも、それをピックアップにょシ、
一度電気信号に変換し、これを演算し、次に出方ソレノ
イドを作動させ、油圧切換弁を動かすという繁雑なステ
ップを踏むため、全体として複雑でコストが高いが、本
発明では単純な機構であハ部品□点数の削減、コストダ
ウンが達成される。

第２に、切換弁と制御機構の間が近いので、制御機構の
応答性がよく、バルブ作動、バルブ休止の切換えのタイ
ミングを正確にコントロールできる。− 第３に、切換弁、遠心ガバナの配置が適切である友め、
スペースが最少限で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示すもの−ｃ、ｇ
ｌａは単気筒４バルブエンジンのシリンダヘッド部の平
面図、第２図は＠１図におけるＩ−１線断面図、第３図
は第１図における１−１ｍ断１ｆｒｔｓ、第４図（イ）
は第３図における■−■−■面図、第４図（ｏ）　ｊ″
を他の動作塵撮における■−■観断面断面図５図は第１
図におゆるｖ−ｖ線要部断面図、第６図は従来例を説明
する二ンジ／のロッカアームｉ要部断面図である。 １１・・・・・・シリンダヘッド、１２．１３・・・・
・・カム軸、１２ｍ、１３ａ・・・・・・カム、１２ｃ
・旧・・全周溝、１２ｄ・・・・・連絡孔、１４・・・
・・・＠気弁、１５・・・・・・排気弁、１６　、１７
・・・・−ロッカ軸、１６．ａ、１７ａ・・・・・・油
通路、１９・旧・・切換え型のロッカアーム、２５・・
・・・・第１０ツカアーム、２６・・・・・・＠２０ッ
身アーム、２６　ａ・・川・ｍＦＥｍ、２９・・団・プ
ランジャビン、３１・・・・・・戻しビン、３２・・・
・・・回転バルブ（切換弁）、３２ｂ・・・・・・連絡
溝、３２０・・・・・・リターン用ｊｔ通孔、３２ｄ・
・・・・・リーク孔、３４・・・・・・遠心ガバナ、３
４ａ・・・・・・アーム、３４ｂ・山・・ガバナウェイ
ト、３６・・・・・・第１連絡路（カム軸部通路）、３
７・・・・・・第２連絡路（カム軸部通路）、３８・・
・・・・リリーフ弁、４３・・・・・・昇圧ポンプ。 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダヘッドに支持され、クランク軸の回転に連動し
   て回転するカム軸と、同じくシリンダヘッドに支持され
   たロッカ軸に揺動回動自在に嵌合され、前記カム軸に設
   けられたカムの回転に従動して吸気又は排気弁の開閉を
   行うロッカアームとを備え、かつ、このロッカアームは
   、機関の運転状況に応じて吸気又は排気弁の作動休止を
   行う油圧作動式の制御機構を備える内燃機関の休止機能
   付動弁装置において、油圧源から前記ロッカ軸内の油通
   路を経て前記制御機構に至る油供給通路の途中に、カム
   軸の一端部を通るカム軸部通路を形成し、同じくカム軸
   の一端部に前記カム軸部通路の開閉を行う切換弁を設け
   、同じくカム軸の一端部に、カム軸と一体に回転し、所
   定の回転域にて前記切換弁を回動させて、油圧源と制御
   機構とを連通させる遠心ガバナを設けたことを特徴とす
   る内燃機関の休止機能付動弁装置。