JPS63167010A - 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】 Ａ３発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、機関の低速運転時の吸気弁あるいは排気弁の
作動態様に対応するカムあるいは真円状の隆起部と、機
関の高速運転時の吸気弁あるいは排気弁の作動態様に対
応したカムとがカムシャフトに設けられ、それらのカム
あるいは隆起部に個別に摺接する複数のカムフォロア間
に、機関の運転状態に応じて吸気弁あるいは排気弁を開
閉駆動すべくカムフォロアの連結および連結解除を切換
える連結切換機構が設けられる内燃機関の動弁装置に関
する。

（２）従来の技術 従来、かかる動弁装置は、たとえば特開昭６１−１９９
１）号公報などにより公知である。

（３）　　発明が解決しようとする問題点ところで、か
かる動弁装置では、カムあるいは隆起部と力１、フォロ
アとの摺接部を潤滑すべく、該摺接部に潤滑油を供給し
ているが、従来のものは、各摺接部に均等に潤滑油を供
給している。ところが、機関の低速運転に対応したカム
あるいは隆起部とカムフォロアとの摺接部は、機関の高
速運転時に摺動負荷が比較的小さく、また機関の高速運
転に対応したカムおよびカムフォロアの摺接部は、機関
の低速運転時には摺動負荷が比較的小さい。したがって
機関の運転状態に応じて各摺接部に供給する潤滑油量を
制御すれば、比較的少量の潤滑油で充分な潤滑を達成す
ることが可能であり、オイルポンプ等の油圧供給源の小
型化も可能となろう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、カ
ムあるいは隆起部とカムフォロアとの摺接部に機関の運
転状態に応じて必要最小限の潤滑油を供給するようにし
て、油圧供給源の小型化および省エネルギ化を図るよう
にした内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする
。

Ｂ１発明の構成 （１）　　問題点を解決するための手段本発明によれば
、機関の低速運転時に対応したカムあるいは隆起部とカ
ムフォロアとの摺接部に向けて潤滑油を供給するための
低速用潤滑油路と、機関の高速運転時に対応したカムお
よびカムフォロアの摺接部に向けて潤滑油を供給するた
めの高速用潤滑油路とが相互に独立して設けられ、低速
用潤滑油路および高速用潤滑油路と、油圧供給源との間
には、両潤滑油路および油圧供給源間の流通量を機関の
運転状態の変化に応じて制御すべく構成された制御弁が
介装される。

（２）作用 上記構成によれば、機関の低速運転時には、低速運転に
対応したカムあるいは隆起部とカムフォロアとの摺接部
の摺動負荷が大きくなるのに応じて低速用潤滑油路に潤
滑油を供給し、機関の高速運転時には高速運転に対応し
たカムとカムフォロアとの摺接部の摺動負荷が大きくな
るのに応じて高連用潤滑油路に潤滑油を供給することが
でき、潤滑油の全体供給量を必要最小限に制御すること
ができる。

（３）実施例 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、第２図および第３図において、機関本体
已に設けられた一対の吸気弁１ａ。

ｉｂは、機関のクランク軸から１／２の減速比で回転駆
動されるカムシャフト２に一体に設けられた低速用カム
３．３および高速用カム５と、カムシャフト２と平行な
ロッカシャフト６に枢支されたカムフォロアとしての第
１）第２および第３０ツカアーム７．８．９と、各ロッ
カアーム７〜９間に設けられた連結切換機構１０との働
きにより開閉駆動される。

カムシャフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自在に配置
されており、両像速用カム３．３は各吸気弁１ａ、ｌｂ
に対応してカムシャフト２に一体化され、高速用カム５
は両像速用カム３．３間でカムシャフト２に一体化され
る。各低速用カム３゜３は、機関の低速運転に対応した
形状を有するものであり、ベース内部３ａと、そのベー
ス内部３ａから半径方向外方に突出する高位部３ｂとを
それぞれ有する。また高速用カム５は、機関の高速運転
に対応した形状を有するものであり、ベース内部５ａと
、前記高位部３ｂよりも突出量および中心角範囲を大と
する高位部５ｂとを有する。

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、一方の低
速用カム３に摺接するカムスリッパ１）を上部に有する
第１０ツカアーム７と、他方の低速用カム３に摺接する
カムスリッパ１２を上部にをする第２０ツカアーム８と
、高速用カム５に摺接するカムスリッパ■３を上部に有
する第３０ツカアーム９とが、ロッカシャフト６の軸方
向に隣接してそれぞれ枢支される。

第１および第２０ツカアーム７．８には吸気弁ｌａ、ｌ
ｂが連動、連結される。すなわち、各吸気弁１ａ、ｌｂ
は、その上端に設けた鍔部１４゜１５と、機関本体Ｅと
の間に介装した弁ばね１６゜１７により閉弁方向すなわ
ち上方に向けて付勢されており、第１および第２０フカ
アーム７．８の先端には吸気弁１ａ、、ｌｂの上端に当
接するタベフトねし１８．１９が進退可能に螺着される
。

第３０７カアーム９は、機関本体Ｅとの間に設けた弾発
付勢手段２０により、そのカムスリッパ１３が高速用カ
ム５に常時摺接する方向に付勢される。

弾発付勢手段２０は、閉塞端を第３０フカアーム９の下
面に当接させた有底円筒状のりフタ２１と、該リフタ２
１および機関本体Ｅ間に介装されるリフタばね２２とか
ら成り、リフタ２１は機関本体Ｅに設けた有底穴２３に
摺合される。

カムシャフト２の上方には、そのカムシャフト２を回転
自在に支承するカムホルダ（図示せず）間にわたって通
路形成体２４が架設されており、この通路形成体２４に
は、低速用潤滑油路２５と、高速用潤滑油路２６とが相
互に独立して平行に穿設される。しかも低連用潤滑油路
２５に連通ずる噴出孔２７が、低速用カム３，３および
カムスリッパ１）．１２の摺接部に対応する位置で通路
形成体２４の下部に穿設される。また高速用カム５およ
びカムスリッパ１３の摺接部に向けてカムシャフト２の
両側から潤滑油を噴出すべく配置された一対の潤滑油噴
出管２日が、高速用潤滑油路２６に連通して通路形成体
２４に接続される。

第４図を併せて参照して、連結切換機構１０は、第１お
よび第３０ツカアーム７．９間を連結し得る第１切換ピ
ン３３と、第３および第２０ツカアーム９，８間を連結
し得る第２切換ビン３４と、第１および第２切換ピン３
３．３４の移動を規制する第３切換ピン３５と、各連結
ピン３３〜３５を連結解除側に付勢する戻しばね３６と
を備える。

第１０ツカアーム７には、ロッカシャフト６と平行な第
１ガイド孔３７が穿設されており、この第１ガイド孔３
７の第３０フカアーム９とは反対側の端部は閉塞部材３
８で閉塞される。第１ガイド孔３７には第１切換ピン３
３が摺合されており、第１ガイド孔３７内で閉塞部材３
８および第１切換ピン３３間には油圧室３９が画成され
る。また第１０ツカアーム７には、油圧室３９に連通す
る油路４０が穿設され、ロッカシャフト６内には油圧供
給路４１が設けられる。油路４０および油圧（１ｆ？３
４１は、ロッカシャフト６の側壁に穿設した連通孔４２
を介して、第１０ツカアーム７の揺動状態に拘わらず常
時連通ずる。また連通孔４２はロッカシャフト６および
第１０ツカアーム７間に油圧供給路４１からの潤滑油を
供給する機能をも果たす。

第３０ツカアーム９には、第１ガイド孔３７に対応する
同一径の第２ガイド孔４３がその両側面間にわたってロ
ッカシャフト６と平行に穿設されており、この第２ガイ
ド孔４３にはその全長にわたる長さを有する第２切換ピ
ン３４が摺合される。

第２０ツカアーム８には、第２ガイド孔４３に対応する
同一径の第３ガイド孔４４がロッカシャフト６と平行に
穿設されており、この第３ガイド孔４４の第３０ツカア
ーム９とは反対側の端部は閉塞部材４５で閉塞される。

第３ガイド孔４４には第３切換ピン３５が摺合されてお
り、この第３切換ピン３５に同軸に連設された小径の軸
部４６が、閉塞部材４５に穿設した案内孔４７に移動自
在に挿通される。しかも軸部４６を囲繞して閉塞部材４
５および第３切換ピン３５間に戻しばね３６が介装され
る。この戻しばね３６により相互に当接した各切換ピン
３３〜３５が連結解除側すなわち油圧室３９側に付勢さ
れる。

ロッカシャフト６の側壁には、第３および第２０ツカア
ーム９，８に対応する部分に連通孔４８゜４９が穿設さ
れており、これらの連通孔４８，４９は油圧供給路４１
からの潤滑油をロッカシャフト６と第３および第２０フ
カアーム９，８との間に供給する。

油圧室３９に高油圧が供給されていない状態では、各切
換ビン３３〜３５は戻しばね３６のばね力により連結解
除側に移動しており、この状態では第１および第２切換
ピン３３．３４の当接面は第１および第３０ンカアーム
７．９間に対応する位置にあり、第２および第３切換ビ
ン３４．３５の当接面は第３および第２０ツカアーム９
．８間に対応する位置にあり、各ロッカアーム７〜９は
連結されていない。また油圧室３９に高油圧を供給する
と、各切換ピン３３〜３５は戻しばね３６のばね力に抗
して油圧室３９から離反する方向に移動し、第１切換ビ
ン３３が第２ガイド孔４３に摺合し、第２切換ビン３４
が第３ガイド孔４４に摺合して各ロッカアーム７〜９が
連結される。

油圧供給路４１および高速用潤滑油路２６は、中間部に
絞り５１を備える油路５０を介して連通されており、油
圧供給路４１に供給された油圧は絞り５１で絞られて高
速用潤滑油路２６に供給される。

油圧供給路４１に連なる油路５２および低速用潤滑油路
２５に連なる油路５３と、油圧供給′ａ５４に連なる油
路５５との間には、機関の運転状態の変化に応じて作動
する制御弁５６が介装される。

この制御弁５６は、軸方向に間隔をあけた３つの環状凹
部５７．５８．５９を内面に有するシリンダ体６０に、
軸方向に間隔をあけた３つの環状溝６１，６２．６３を
外面に有するプランジャ６４が摺合されて成る。シリン
ダ体６０には、油路５５を介して油圧供給源５４に連な
る入力ポートロ６が環状凹部５８に対応して穿設される
とともに、油路５２に連なる出力ポートロ６および油路
５３に連なる出力ポードロアが環状凹部５７，５９に対
応して穿設される。

プランジャ６４は、機関の運転状態の変化に応じて図示
しない駆動手段により軸方向に摺動駆動されるものであ
り、機関の低速運転時にはプランジャ６４は第４図で示
す位置にあり、機関の高速運転時にはプランジャ６４は
第５図で示すように左動する。このプランジャ６４の環
状溝６１．６２間のランド６８は、機関の低速運転時に
環状凹部５７．５８間でシリンダ体６０の内面に摺接し
、機関の高速運転時には環状凹部５７に対応する位置に
あるように形成され、また環状溝６２．６３間のランド
６９は、機関の運転状態に拘わらず環状凹部５８，５９
間でシリンダ体６０の内面に摺接するように形成される
。しかもランド６８には環状溝６１．６２間を結ぶ絞り
孔７０が穿設され、ランド６９には一端を環状溝６２に
開口させるとともに他端をランド６９の外面に開口させ
た絞り孔７１が穿設され、この絞り孔７１の他端は、機
関の低速運転時には環状凹部５９に連通し、機関の高速
運転時にはシリンダ体６０の内面で閉塞されるようにし
てランド６８の外面に開口される。

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５６のプランジャ６４は第４図示の位
置にある。この状態では、入力ポートロ５および出力ポ
ートロ６間は絞り孔７０を介して連通しているので、油
圧供給源５４からの油圧は絞られて油圧供給路４１に供
給される。また油圧供給路４１の油圧は絞り５１でさら
に絞られて高速用潤滑油路２６に供給されており、比較
的低圧となった潤滑油が潤滑油噴出管２８から高速用カ
ム５およびカムスリッパ１３の摺接部に向けて噴出され
る。このように絞り孔７０で絞られた油圧が潤滑油噴出
管２８から少量ずつ噴出されることにより、油圧供給路
４１すなわち油圧室３９の油圧は比較的低圧となり、連
結切換機構１０では各切換ピン３３〜３５が戻しばね３
６のばね力により油圧室３９側に最大限移動した位置に
ある。この状態では、第１および第２切換ピン３３゜３
４の当接面は第１および第３０ツカアーム７゜９間に対
応する位置にあり、第２および第３切換ビン３４．３５
の当接面は第３および第２０ツカアーム９．８間に対応
する位置にある。したがって各ロッカアーム７〜９は相
互に相対角変位可能な状態にある。

かかる連結解除状態では、カムシャフト２の回転動作に
より第１および第２０ツカアーム７．８は低速用カム３
，３との摺接に応じて揺動し、両吸気弁１ａ、ｌｂは低
速用カム３，３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。

この際、第３０ツカアーム９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２０ツ
カアーム７．８に何の影響も及ぼさない。

またこの連結解除状態にあっては、制御弁５６において
入力ポートロ５および出力ポードロア間は絞り孔７１を
介して連通しており、油圧供給源５４からの油圧が絞り
孔７１で絞られて低速用潤滑油路２５に供給され、摺動
負荷が比較的大きくなる低速用カム３．３およびカムス
リッパ１）゜１２の摺接部に、噴出孔２７から比較的少
量の潤滑油が噴出される。この際、前述のように高速用
カム５およびカムスリッパ１３の摺接部にも潤滑油噴出
管２８から少量の潤滑油が噴出されており、弾発付勢手
段２０で上方に付勢されている第３０ツカアーム９のカ
ムスリッパ１３と高速用カム５との摺接部の潤滑が充分
に行われ、動弁負荷の低減に寄与することができる。

機関の高速運転にあたっては、制御弁５６のプランジャ
６４が第５図で示すように左動する。これにより、環状
凹部５７，５８間が環状溝６１を介して連通し、絞り孔
７１は遮断される。したがって油圧供給路４１には比較
的高圧の油圧が供給され、油圧室３９にもその高油圧が
供給される。

このため、連結切換機構１０では各切換ピン３３〜３５
が戻しばね３６のばね力に抗して連結位置側へと移動し
、第１切換ピン３３が第２ガイド孔４３に摺合し、第２
切換ビン３４が第３ガイド孔４４に摺合して各ロッカア
ーム７〜９が連結される。このとき、高速用カム５に摺
接した第３０ツカアーム９の揺動量が最も大きいので、
第１および第２０ツカアーム７．８は第３０ツカアーム
９とともに揺動し、両吸気弁１ａ、ｌｂは高速用カム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。

このような連結切換機構ｌＯの連結作動時に、摺動負荷
が大きくなるのは、高速用カム５およびカムスリッパ１
３の摺接部であり、その摺接部には、絞り５１で絞られ
て比較的低圧となった油が潤滑油噴出管２８から噴出さ
れる。一方、低速用カム３，３およびカムスリッパ１）
．１２の摺接部は摺動負荷が小さいので、低速用潤滑油
路２５への油の供給が断たれていても支障がない。

このように、制御弁５６により低速用潤滑油路２４およ
び高速用潤滑油路２５への油供給量を機関の運転状態に
応じて制御することにより、必要最小限の潤滑油を油圧
供給源５４から供給すればよく、油圧供給源５４の小型
化およびそれに伴う省エネルギ化を図ることが可能とな
る。

本発明の他の実施例として低速用カム３，３の少なくと
も一方を、カムシャフト２と同心の真円状隆起部として
、機関の低速運転時に吸気弁１ａ＋１ｂの少なくとも一
方を閉弁体止させるようにしてもよい。

以上の実施例では吸気弁の動弁装置について説明したが
、本発明を排気弁に関連して実施することも可能である
。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、機関の低速運転時に対応
したカムあるいは隆起部とカムフォロアとの摺接部に向
けて潤滑油を供給するための低速用潤滑油路と、機関の
高速運転時に対応したカムおよびカムフォロアの摺接部
に向けて潤滑油を供給するための高速用潤滑油路とが相
互に独立して設けられ、低速用潤滑油路および高速用潤
滑油路と、油圧供給源との間には、両潤滑油路および油
圧供給源間の流通量を機関の運転状態の変化に応じて制
御すべく構成された制御弁が介装されるので、機関の運
転状態に応じて低速用潤滑油路および高速用潤滑油路に
必要量の潤滑油を供給し、全体としての潤滑油供給量を
減少し、油圧供給源の小型化および省エネルギ化を図る
ことができる。

【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あり、第１図は縦
断側面図であって第３図の１−１線断面図、第２図は縦
断側面図であって第３図の■−■線断面図、第３図は第
１図および第２図の簡略化した平面図、第４図は連結切
換機構の連結解除時における第２図のＩＩ／−ＩＶ線線
入大断面図第５図は連結切換機構の連結時の第４図に対
応した断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の低速運転時の吸気弁あるいは排気弁の作動
   態様に対応するカムあるいは真円状の隆起部と、機関の
   高速運転時の吸気弁あるいは排気弁の作動態様に対応し
   たカムとがカムシャフトに設けられ、それらのカムある
   いは隆起部に個別に摺接する複数のカムフォロア間に、
   機関の運転状態に応じて吸気弁あるいは排気弁を開閉駆
   動すべくカムフォロアの連結および連結解除を切換える
   連結切換機構が設けられる内燃機関の動弁装置において
   、機関の低速運転時に対応したカムあるいは隆起部とカ
   ムフォロアとの摺接部に向けて潤滑油を供給するための
   低速用潤滑油路と、機関の高速運転時に対応したカムお
   よびカムフォロアの摺接部に向けて潤滑油を供給するた
   めの高速用潤滑油路とが相互に独立して設けられ、低速
   用潤滑油路および高速用潤滑油路と、油圧供給源との間
   には、両潤滑油路および油圧供給源間の流通量を機関の
   運転状態の変化に応じて制御すべく構成された制御弁が
   介装されることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. （２）前記連結切換機構は油圧の作用により切換作動す
   べく構成され、前記高速用潤滑油路が連結切換機構に接
   続されることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の内燃機関の動弁装置。