JPS63100213A - 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】 Ａ６発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、機関の回転に同期して回転駆動されるカムシ
ャフトに応動して吸気弁あるいは排気弁を開閉作動すべ
く、３以上の複数のカムフォロアが相互に隣接して配置
され、相互に隣接する各カムフォロア間には、各カムフ
ォロアの連結位置および連結解除位置間で移動可能な連
結部材と、連結部材に油圧力を作用させるための油圧室
と、前記油圧力に対抗するばね力を連結部材に作用させ
るための戻しばねとを有する連結切換手段がそれぞれ設
けられ、前記各油圧室には油圧供給路が接続される内燃
機関の動弁装置に関する。

（２）　　従来の技術 従来、かかる動弁装置においては、各連結切換手段の戻
しばねのセント荷重を同一に設定し、各連結切換手段の
油圧室に油圧を個別に供給している。

（３）　　発明が解決しようとする問題点ところで上記
従来のものでは、各連結切換手段の油圧室に個別に対応
した油圧供給路を設けなければならず、本出願人が既に
提案（特願昭６１−１７９０８８号）しているように、
たとえばカムフォロアとしてのロッカアームを枢支した
ロッカシャフト内にスチールボールを圧入、固定してロ
ッカシャフト内をスチールポールの両側に２分割するな
どの工夫が必要であり、油圧供給回路が複雑となる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、油
圧供給回路をｐＪ単にし得る内燃機関の動弁装置を提供
することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明によれば、各連結切換手段の戻しばねのセット荷
重は相互に異なって設定され、油圧供給路は各連結切換
手段の油圧室に共通に連通され、該油圧供給路には複数
段の油圧を切換えて供給可能な油圧供給手段が接続され
る。

（２）作用 油圧供給手段から複数段の油圧を切換えて供給すること
により、各連結切換手段を選択して切換作動せしめるこ
とができ、したがって油圧供給路を各連結切換手段に対
応して分離する必要がな（、油圧供給回路が単純となる
。

（３）　　実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の第１実施例を示す第１図および第２図にお
いて、内燃機関の機関本体には一対の吸気弁１ａ、１ｂ
が配設されており、それらの吸気弁１ａ、ｌｂは機関の
回転に同期して１／２の回転比で駆動されるカムシャフ
ト２に一体に設けられた第１低速用カム３、高速用カム
５および第２低速用カム３′と、カムシャフト２と平行
なロッカシャフト６に枢支されるカムフォロアとしての
第１１第２および第３０ツカアーム７．８゜９との働き
によって開閉駆動される。

カムシャフト２は機関本体の上方で回転自在に配設され
ており、高速用カム５は両吸気弁１ａ。

ｌｂ間に対応する位置でカムシャフト２に一体に設けら
れ、第１および第２低速用カム３．３′は高速用カム５
０両側でカムシャフト２に一体に設けられる。第１低速
用カム３は機関の低速運転時に対応した形状を有するも
のであり、カムシャフト２０半径方向に沿う外方への突
出量が比較的小さい高位部３ａを有する。また高速用カ
ム５は機関の高速運転時に対応した形状を有するもので
あり、カムシャフト２の半径方向外方への突出量を第１
低速用カム３の高位部３ａよりも大としかつその高位部
３ａよりも広い中心角範囲にわたる高位部５ａを有する
。さらに第２低速用カム３′も機関の低速運転時に対応
した形状を有するものであり、カムシャフト２の半径方
向に沿う外方への突出量が前記高位部３ａよりも小さい
高位部３′ａを有する。

ロッカシャフト６は、カムシャフト２よりも下方で固定
配置される。このロッカシャフト６には、第１低速用カ
ム３に対応する第１０ツカアーム７と、高速用カム５に
対応する第２０ツカアーム８と、第２低速用カム３′に
対応する第３０フカアーム９とが、軸方向に相互に隣接
して枢支され、各ツカアーム？、８．９の上部には各カ
ム３．５゜３′にそれぞれ摺接するカムスリッパ７ａ、
８ａ。

９ａが設けられる。また第１および第３０ツカアーム７
．９は、吸気弁１ａ、ｌｂの上方に延設されており、そ
の先端には吸気弁１ａ、ｌｂの上端に当接し得るタペ７
）ねじ１２．１３が進退可能に螺合される。

一方、吸気弁１ａ、ｌｂの上部にはリテーナ１４．１５
が設けられており、このリテーナ１４゜１５と機関本体
との間には、吸気弁１ａ、ｌｂを上方すなわち閉弁方向
に向けて付勢する弁ばね１６．１７が介装される。

第３図において、第２０ツカアーム８の端部下面には、
有底円筒状のりフタ１９が当接されており、このリフタ
１９は機関本体との間に介装した比較的ばね力の弱いり
フタばね２０により上方に付勢される。これにより、第
２０ツカアーム８のカムスリッパ８ａは高速用カム５に
常時弾発的に摺接される。

第４図において、相互に隣接する第１および第２０ツカ
アーム７．８間には、それら７．８の相対角変位を可能
とする状態と、両口ツカアーム７゜８を一体的に連結す
る状態とを切換可能な第１連結切換手段２１ａが設けら
れ、相互に隣接した第２および第３０ツカアーム８，９
間には、それら８．９の相対角変位を可能にする状態と
、両口ツカアーム８．９を一体的に連結する状態とを切
換可能な第２連結切換手段２１ｂが設けられる。

第１および第２連結切換手段２１３．２１ｂは基本的に
は同一の構成を有するものであり、以下、第１連結切換
手段２１ａの構成について添字ａを付して詳細に説明し
、第２連結切換手段２１ｂについては添字すを付して図
示するのみとして詳細な説明を省略する。

第１連結切換手段２１ａは、第１および第２０ツカアー
ム７．８間を連結する位置およびその連結状態を解除す
る位置間で移動可能な連結部材としてのピストン２３ａ
と、そのピストン２３ａの移動を規制するストッパ２４
ａと、ピストン２３ａを連結解除側に移動させるべくス
トッパ２４ａを付勢する戻しばね２５ａとを備える。

第２０ツカアーム８には、第１０ツカアーム７側に向け
て開放するとともにロッカシャフト６と平行な有底の第
１ガイド穴２６ａが穿設されており、この第１カイト穴
２６ａの閉塞端側には段部２７ａを介して小径部２８ａ
が設けられる。第１ガイド穴２６ａにはピストン２３ａ
が摺合されており、このピストン２３ａと第１ガイド穴
２６ａとの間に油圧室２９ａが画成される。

第１０フカアーム７には、第１ガイド穴２６ａに対応し
て、第２０ツカアーム８側に向けて開放した有底の第２
ガイド穴３５ａが穿設されており、この第２ガイド穴３
５ａに円板状のストッパ２４ａが摺合される。第２ガイ
ド穴３５ａの閉塞端側には規制段部３６ａを介して小径
部３７ａが設けられ、また前記閉塞端には小径部３７ａ
と同軸の挿通孔３８ａが穿設される。しかもストッパ２
４ａに同軸かつ一体に設けられた案内棒３９ａが挿通孔
３８ａに挿通される。さらに、ストッパ２４ａと第２ガ
イド穴３５ａの閉塞端との間には案内棒３９ａを囲繞す
るコイル状の戻しばね２５ａが介装される。

ピストン２３ａの軸方向長さは、その一端が段部２７ａ
に当接したときに他端が第１および第２０ツカアーム７
．８間に位置するように、またストッパ２４ａを規制段
部３６ａに当接させるまで第２ガイド穴３５ａ内に入り
込んだときに一端が第１ガイド穴２６ａ内に残るように
設定されている。

第２０フカアーム８には、油圧室２９ａに連通する油路
３４ａが穿設されており、ロッカシャフト６には、第２
０ツカアーム８の揺動状態に拘らず油路３４ａをロッカ
シャフト６内の油圧供給路３２に連通せしめる連通孔４
０ａが穿設される。

この第１連結切換手段２１ａでは、戻しばね２５ａのば
ね力に打ち勝ってピストン２３ａを移動せしめるだけの
油圧を油圧供給路３２から油圧室２９ａに供給すること
により、ピストン２３ａによって第１および第２０ツカ
アーム７．８が連結される。

第２連結切換手段２１ｂでは、戻しばね２５ｂのばね力
に打ち勝ってピストン２３ｂを移動せしめるだけの油圧
を油圧供給路３２から油圧室２９ｂに供給することによ
り、ピストン２３ｂによって第２および第３０フカアー
ム８．９が連結される。

第１および第２連結切換手段２１ａ、２１ｂにおける戻
しばね２５ａ、２５ｂのセット荷重は相互に異なるよう
に設定される。たとえば戻しばね２５ａのセット荷重は
戻しばね２５ｂのセット荷重よりも小さく設定される。

油圧供給路３２には、油圧供給手段４５が接続される。

この油圧供給手段４５は、油圧供給源４６と、該油圧供
給源４６に切換弁５２を介して並列に連なるレギュレー
タ４７．４８と、それらのレギュレータ４７．４８から
の油圧を切換えて油圧供給路３２に供給する態様および
油圧供給路３２の油圧を解放する態様を切換可能な制御
弁４９とを備える。またレギュレータ４７．４８および
制御弁４９間には逆止弁５０．５１がそれぞれ介装され
る。

一方のレギュレータ４７は、油圧供給源４６からの油圧
を比較的低い油圧Ｐ１に制御して出力するものであり、
この油圧Ｐ１は第１連結切換手段２１ａの油圧室２９ａ
に供給されたときに戻しばね２５ａのばね力に打ち勝っ
てピストン２３ａを移動せしめるだけの油圧力を発揮す
るが、第２連結切換手段２１ｂの油圧室２９ｂでは戻し
ばね２５ｂのばね力よりも小さな油圧力となるように定
められる。また他方のレギュレータ４８は、油圧供給源
４６からの油圧を比較的高い油圧Ｐ２に制御して出力す
るものであり、この油圧Ｐ２は油圧室２９ａ、２９ｂに
供給されたときに戻しばね２５ａ、２５ｂのばね力に抗
してピストン２３ａ。

２３ｂを移動せしめる油圧力を発揮するように定められ
る。

次にこの実施例の作用について説明すると、機関の低速
運転時には制御弁４９により油圧供給路３２すなわち油
圧室２９ａ、２９ｂの油圧が解放される。このため、第
１および第２連結切換手段２１ａ、２１ｂでは、ピスト
ン２３ａ、２３ｂが戻しばね２５ａ、２５ｂで油圧室２
９　ａ、　　２９　ｂ側に押圧されており、連結解除状
態にある。したかって第１、第２および第３０ツカアー
ム７．８゜９はピストン２３ａ、２３ｂおよびストッパ
２４ａ、２４ｂを相互に摺接させて相対揺動し得る状態
にある。

このような第１および第２連結切換手段２１ａ。

２１ｂの連結解除状態にあっては、カムシャフト２の回
転動作により、第１０ツカアーム７は第１低速用カム３
との摺接に応じて揺動し、また第３０ツカアーム９は第
２低速用カム３′との摺接に応じて揺動する。このとき
、第２０ツカアーム８は高速用カム５との摺接に応じて
揺動するが、その揺動動作は第１および第３０ツカアー
ム７．９の作動に何の影響も及ぼさない。

このようにして機関の低速運転時には、一方の吸気弁１
ａが第１低速用カム３の形状に応じたタイミングおよび
リフト量で開閉作動し、他方の吸気弁１ｂが第２低速用
カム３′の形状に応じたタイミングおよびリフト量で開
閉作動する。したがって低速運転に適した混合気流人速
度が得られて安定した燃焼が可能となり、燃比の向上や
安定した低速運転およびノンキフング防止を図ることが
できる。しかも両像速用カム３，３′の形状が異なるの
で燃焼室９内の混合気の乱れを大とし、これによっても
燃比の向上を図ることができる。

機関の中速運転時には、油圧供給手段４５から比較的低
い油圧Ｐ１が油圧室２９ａ、２９ｂに供給される。これ
により、第１連結切換手段２１ａではピストン２３ａが
戻しばね２５ａのばね力に抗して第１０ツカアーム７側
に移動し、ピストン２３ａにより第１および第２０フカ
アーム７．８が連結される。これにより、第１および第
２０ツカアーム７．８は高速用カム５により揺動駆動さ
れるようになる。一方、第２連結切換手段２１ｂでは、
ピストン２３ｂの移動は戻しばね２５ｂにより阻止され
ており、第２および第３０ツカアーム８．９間の連結は
解除されたままである。

したがって機関の中速運転時には、一方の吸気弁１ａが
高速用カム５の形状に応じたタイミングおよびリフト量
で開閉作動し、他方の吸気弁１ｂは第２低速用カム３′
の形状に応じたタイミングおよびリフト量で開閉作動す
る。

機関の高速運転時には、油圧供給手段４５から再抽圧室
２９ａ、２９ｂに比較的高い油圧Ｐ２が供給される。こ
れにより、第２連結切換手段２１ｂにおいてもピストン
２３ｂが戻しばね２５ｂのばね力に抗して第３０フカア
ーム９側に移動し、第２および第３０ツカアーム８，９
間が連結される。この際、第１および第２０フカアーム
７．８間は連結されたままであり、したがって第１、第
２および第３０ツカアーム？、８．９が高速用カム５に
より一体的に揺動駆動されることになる。

したがって両吸気弁１ａ、ｌｂがともに高速用カム５の
形状に応じたタイミングおよびリフト量で開閉作動する
ようになる。

かかる動弁装置において、ロッカシャフト６内の油圧供
給路３２は、再連結切換手段２１ａ、２１ｂに共通に形
成されており、供給すべき油圧はロッカシャフト６の軸
方向一方から供給されるので、多気筒内燃機関であって
も油圧供給回路が複雑になることはない。

第５図は本発明の第２実施例を示すものであり、前述の
第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

第１および第２連結切換手段６０ａ、６０ｂのピストン
２３ａ、２３ｂは第１および第３０ツカアーム７．９に
摺合され、ストッパ２４ａ’、、２４ｂＪ　は第２０ツ
カアーム８にそれぞれ摺合され、第２０ツカアーム８な
らびにストッパ２４ａ’。

２４ｂ′間に戻しばね２５ａ、２５ｂが介装される。し
かも第２０ツカアーム８には、ストッパ２４ａ’、２４
ｂ’　の移動を円滑とするために空気抜き孔５３ａ、５
３ｂが穿設される。また第１０ツカアーム７およびピス
トン２３ａ間に油圧室２９ａが画成され、第３０フカア
ーム９およびピストン２３ｂ間に油圧室２９ｂが画成さ
れ、油圧供給路３２が油圧室２９ａ、２９ｂに連通され
る。

この第２実施例によっても第１実施例と同様の効果を奏
することができる。

第６図は本発明の第３実施例を示すものであり、前述の
各実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

第２０ツカアーム８には、第１連結切換手段６１ａのピ
ストン２３ａが摺合されるとともに第２連結切換手段６
１ｂのストッパ２４ｂ′が摺合される。また第１０ツカ
アーム７には第１連結切換手段６１ａのストッパ２４ａ
′が摺合され、第３０ツカアーム９には第２連結切換手
段６１ｂのピストン２３ｂが摺合される。

この第３実施例によっても前記各実施例と同様の効果を
奏することができる。

第７図は本発明の第４実施例を示すものであり、第１０
ツカアーム７には、第１連結切換手段６２ａのピストン
２３ａ′が摺合され、第３０ツカアーム９には第２連結
切換手段６２ｂのピストン２３ｂ’が摺合される。また
第２０ツカアーム８には、各ピストン２３ａ’、２３ｂ
’を摺合し得るガイド穴６４ａ、６４ｂがそれぞれ穿設
される。

第１および第３０ツカアーム７．９と、各ピストン２３
ａ’、２３ｂ’　との間には油圧室２９ａ。

２９ｂがそれぞれ画成され、各油圧室２９ａ、２９ｂは
油圧供給路３２に共通に連通される。しかも各ピストン
２３ａ’、２３ｂ’には、ロッカアーム７．９から外方
に突出する軸部６３ａ、６３ｂがそれぞれ一体に連設さ
れており、これらの軸部６３ａ、６３ｂの先端と各ロッ
カアーム７．９との間に戻しばね２５ａ、２５ｂが介装
されている。

この第４実施例によれば、前記各実施例と同様の効果を
奏することができるとともに、前記各実施例で必要であ
ったストッパを省略することができる。

第８図は本発明の第５実施例を示すものであり、第１０
フカアーム７は中速用カム４に摺合され、第２０ツカア
ーム８は低速用カム３に摺合され、第３０フカアーム９
は高速用カム５に摺合され、単一の吸気弁１が第２０フ
カアーム８に連動、連結される。しかも第１および第２
０ツカアーム７゜８間、ならびに第２および第３０ツカ
アーム８゜９間はそれぞれ相互に連結および連結解除自
在である。

この実施例によれば、低速運転時には各ロッカアーム７
．８．９間の連結を解除して吸気弁１を低速用カム３で
開閉作動し、中速運転時には第１および第２０ツカアー
ム７．８間を連結して吸気弁１を中速用カム４で開閉作
動し、高速運転時には各ロッカアーム７．８．９を一体
的に連結して吸気弁１を高速用カム５で開閉作動するこ
とができる。

第９図は本発明の第６実施例を示すものであり、第１０
ンカアーム７は低速用カム３に摺接され、単一の吸気弁
１に連動、連結された第２０ツカアーム８は真円状にし
てカムシャフト２に設けられた隆起部５５に摺接され、
第３０７カアーム９は高速用カム５に摺接される。

こうすれば、各ロッカアーム？、８．９の連結を解除し
たときに吸気弁１を閉弁体止することができ、多気筒の
内燃機関の一部気筒を休止させるときに有効である。

以上の各実施例では、吸気弁を開閉駆動するための動弁
装置について述べたが、本発明は排気弁を開閉駆動する
ための動弁装置についても適用可能である。さらに、４
つのカムフォロア間に３つの連結切換手段を設け、各連
結切換手段に油圧を３段階に切換えて供給し、より精密
な動弁制御を行なうことも可能である。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、各連結切換手段の戻しば
ねのセント荷重は相互に異なって設定され、油圧供給路
は各連結切換手段の油圧室に共通に連通され、該油圧供
給路には複数段の油圧を切換えて供給可能な油圧供給手
段が接続されるので、油圧を複数段に切換えることによ
り、各連結切換手段を選択作動せしめることができ、油
圧供給回路を単純化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示すもので、第
１図は縦断側面図であって第２図の１−１線断面図、第
２図は第１図の平面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線断面
図、第４図は第１図の■−■線拡線断大断面図５図、第
６図および第７図は第２、第３および第４実施例の第４
図に対応した断面図、第８図および第９図は第５および
第６実施例の第２図に対応した平面図である。 １、ｌａ、ｌｂ・・・吸気弁、２・・・カムシャフト、
７．８．９・・・カムフォロアとしてのロッカアーム、
２１ａ、２１ｂ、６０ａ、６０ｂ、６１ａ、６１ｂ、６
２ａ、６２ｂ一連結切換手段、２３ａ、２３ｂ、２３ａ
’　、２３ｂ’・・・連結部材としてのピストン、２５
ａ、２５ｂ・・・戻しばね、２９ａ、２９ｂ・・・油圧
室、３２・・・油圧供給路、４５・・・油圧供給手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の回転に同期して回転駆動されるカムシャフトに応
   動して吸気弁あるいは排気弁を開閉作動すべく、３以上
   の複数のカムフォロアが相互に隣接して配置され、相互
   に隣接する各カムフォロア間には、各カムフォロアの連
   結位置および連結解除位置間で移動可能な連結部材と、
   連結部材に油圧力を作用させるための油圧室と、前記油
   圧力に対抗するばね力を連結部材に作用させるための戻
   しばねとを有する連結切換手段がそれぞれ設けられ、前
   記各油圧室には油圧供給路が接続される内燃機関の動弁
   装置において、各連結切換手段の戻しばねのセット荷重
   は相互に異なって設定され、油圧供給路は各連結切換手
   段の油圧室に共通に連通され、該油圧供給路には複数段
   の油圧を切換えて供給可能な油圧供給手段が接続される
   ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。