WO2018043103A1

WO2018043103A1 - 内燃機関の動弁装置

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Publication number: WO2018043103A1
Application number: PCT/JP2017/029260
Authority: WO
Inventors: 清水　健一
Original assignee: 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2017-08-14
Publication date: 2018-03-08
Also published as: JP2019194441A

Abstract

吸気弁を開閉させるスイングアーム６の揺動支点となる油圧ラッシアジャスタ８と、該ラッシアジャスタの作動を停止させる弁停止機構１０と、を備え、該弁停止機構は、ボディ１６内に第１高圧室を軸方向へ延長して形成された第２高圧室２６と、第１、第２高圧室内のオイルをリザーバタンク３７内に排出あるいは油圧を供給する給排通路２７と、給排通路を開閉するボール弁体３０及び該弁体を閉方向に付勢するコイルスプリング３１と、該コイルスプリングのばね力に抗してボール弁体を開方向へ押し込む押圧部材３５と、機関運転状態を検出するコントロールユニットからの出力信号によってプッシュロッドを進退動させる電磁アクチュエータ３２と、を有する開閉機構２８と、を備えている。これによって、装置全体の軸方向の高さを低くすることができる動弁装置を提供する。

Description

内燃機関の動弁装置

　本発明は、機関運転状態に応じて一部の吸気弁や排気弁の作動を停止させる弁停止機構を備えた内燃機関の動弁装置に関する。

　従来の内燃機関の動弁装置としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

　この動弁装置は、吸気弁を開閉作動させるカムシャフトの駆動カムが当接するスイングアームの揺動支点となる油圧ラッシアジャスタを備えている。

　この油圧ラッシアジャスタは、複数の吸気弁のうち一部の弁停止されるものがあり、これは、ボアを有する円筒状のボディと、前記ボア内に摺動自在に保持されて、ボアから突出した先端部が前記スイングアームの一端部に下方から当接して揺動支点となるプランジャと、ボディのボア内部下側に設けられて、前記プランジャをスイングアーム方向へ付勢するロストモーションスプリングと、前記プランジャの下端部に設けられ、前記プランジャとボディに跨って径方向へ移動可能に設けられた一対のピストンと、を備えている。

　そして、該各ピストンを、油圧制御機構を介して機関運転状態に応じて作動させることにより、前記ボディとプランジャを結合して前記カムシャフトの駆動カムからスイングアームとプランジャを介して前記吸気弁を開閉作動させるか、あるいは前記結合を解除して、あるいはプランジャをロストモーションさせて吸気弁への開閉作動の伝達を遮断して弁停止状態とするようになっている。

米国公開特許公報２０１１／０２７１９２４

　しかしながら、前記従来の動弁装置にあっては、前述したように、ボディとプランジャの結合あるいは結合の解除を、該両者間に径方向から介在された複数のピストンなどを利用して行うようになっていることから、このピストンの存在によって装置の軸方向の長さが大きくなるおそれがある。この結果、機関全体の上下方向の高さが高くなってエンジンフードの低位化の要求を満足できなくなる。

　本発明は、従来の動弁装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、ボディとプランジャの結合、あるいは結合解除を高圧室内の油圧を給排制御して行うことから、装置の軸方向の長さを低くすることができる動弁装置を提供することを目的としている。

　本発明は、とりわけ、機関弁を開閉作動させるスイングアームの揺動支点となる油圧ラッシアジャスタと、該油圧ラッシアジャスタを介して一部の機関弁の開閉作動を停止させる弁停止機構と、を備えた内燃機関の動弁装置であって、
　前記弁停止機構は、ボディの高圧室側に設けられ、前記高圧室内の油圧を外部に排出可能な油通路と、機関運転状態に応じて前記油通路を開閉制御する開閉機構と、を備えたことを特徴としている。

　この発明によれば、動弁装置の軸方向の高さを低くすることができる。この結果、機関の上下方向の高さを低くすることが可能になる。

本発明に係る動弁装置を直列４気筒内燃機関に適用した第１実施形態を示す平面図である。本実施形態における内燃機関の斜視図である。本実施形態の要部拡大断面図である。本実施形態に供される第１油圧ラッシアジャスタと弁停止機構の一部を示す縦断面図である。本実施形態に供される電磁アクチュエータの斜視図である。図４のＡ矢視図である。Ａは本実施形態の弁停止機構を備えた吸気弁側の通常作動時における開弁リフト状態を示す縦断面図、Ａ図の要部拡大図である。Ａは本実施形態における吸気弁の通常作動時における閉弁状態を示す縦断面図、ＢはＡ図の要部拡大図である。Ａは本実施形態の弁停止機構により吸気弁が弁停止させられたロストモーション状態を示す縦断面図、ＢはＡ図の要部拡大図である。本発明の第２実施形態を示す要部拡大断面図である。本願発明の第３実施形態に供される油圧アクチュエータを示す斜視図である。前記油圧アクチュエータの断面図である。

　以下、本発明に係る内燃機関の動弁装置の実施形態を図面に基づいて説明する。

　〔第１実施形態〕
　この実施形態では、図１及び図２に示すように、通常の直列４気筒内燃機関に適用され、１番気筒（＃１気筒）と４番気筒（＃４気筒）側の機関弁である吸気弁と排気弁は所定のリフト量で常時開閉作動するのに対して、２番気筒（＃２気筒）と３番気筒（＃３気筒）側の吸気弁と排気弁に弁停止機構がそれぞれ設けられている。

　すなわち、本実施形態の動弁装置は、図１～図３に示すように、シリンダヘッド１の上部に回転自在に軸受けされて機関の長手方向に沿って並行に配設された吸気側カムシャフト２及び排気側カムシャフト３と、シリンダヘッド内に形成された一気筒当たり２つずつ設けられた図外の吸気ポート及び排気ポートと、該各吸気ポートと排気ポートをそれぞれ開閉する一気筒当たり２つずつ設けられた吸気弁４、４及び排気弁５，５と、各カムシャフト２、３に設けられた図外の駆動カムの回転力を往復運動に変換して各吸気弁４，４と排気弁５，５を開閉作動させる吸気側、排気側のスイングアーム６、７と、シリンダヘッド１に形成された保持穴１ａ、１ｂ内に保持されて、各スイングアーム６、７の揺動支点となる油圧ラッシアジャスタ８、９と、＃２気筒と＃３気筒側に設けられて、油圧ラッシアジャスタ８、９を介して各吸排気弁４、４、５、５の開閉作動を停止させる複数の弁停止機構１０、１１と、を備えている。

　吸気側と排気側の各構成部材は共通しているので、以下では、便宜上、弁停止機構１０を備えた＃２気筒の吸気側における各構成部材について説明する。

　吸気側カムシャフト２は、一端部に設けられたタイミングスプロケットに巻回されたタイミングチェーンを介して図外のクランクシャフトから回転力が伝達されるようになっている。

　各吸気弁４は、図３に示すように、それぞれバルブガイド１２を介してシリンダヘッド１に摺動自在に保持されていると共に、各ステムエンド４ａの近傍に設けられた各スプリングリテーナ４ｂとシリンダヘッド１の内部上面との間に弾接された各バルブスプリング１３によって閉方向に付勢されている。

　各スイングアーム６は、一端部６ａの凹状下面が各吸気弁４のステムエンド４ａに当接している一方、他端部６ｂの下面凹部６ｃが前記各油圧ラッシアジャスタ８に当接している。また、各スイングアーム６は、中央に形成された収容孔内に、ローラ軸１５ａとベアリング１５ｂを介してローラ１５が回転自在に収容配置されている。該ローラ１５は、外周面に吸気側カムシャフト２の駆動カムが転接されて、該駆動カムの回転に伴いバルブスプリング１３のばね力に抗して吸気弁４に開方向への作動力が付与するようになっている。

　油圧ラッシアジャスタ８は、図３及び図４に示すように、シリンダヘッド１の円柱状の保持穴１ａ内に圧入固定された有底円筒状のボディ１６と、該ボディ１６のボア内に上下摺動自在に収容されて、下部に一体に有する仕切壁１８を介して内部にリザーバ室１９を構成するプランジャ１７と、ボディ１６の下部内に形成されて、仕切壁１８に貫通形成された連通孔１８ａを介してリザーバ室１９と連通する第１高圧室２０と、該第１高圧室２０の内部に設けられて、リザーバ室１９内の作動油を第１高圧室２０方向へのみ流入を許容するチェックバルブ２１と、を備えている。

　ボディ１６は、比較的肉厚な円筒壁１６ａと、該円筒壁１６ａの下部に一体に有する円盤状の底壁１６ｂと、を有し、これらによって仕切られた内部にボアが形成されている。また、ボディ１６は、円筒壁１６ａの外周面にグルーブ状の第１凹溝１６ｃが形成されている。この第１凹溝１６ｃが位置する周壁に、第１通路孔２２が径方向に貫通形成されている。この第１通路２２は、一端がシリンダヘッド１の内部に形成された供給油路の一部である導入通路４１に第１凹溝１６ｃを介して連通していると共に、他端がボア内に開口している。

　導入通路４１は、シリンダヘッド１内に形成された潤滑油供給用の図外のメインオイルギャラリと連通しており、このメインオイルギャラリにはオイルポンプから潤滑油が圧送されるようになっている。

　プランジャ１７は、外周面の軸方向のほぼ中央位置に円筒状の第２凹溝１７ａが形成されていると共に、該第２凹溝１７ａの周壁に前記第１通路孔２２とリザーバ室１９とを連通する供給油路の一部である第２通路孔２３が径方向に沿って貫通形成されている。また、プランジャ１７は、先端頭部１７ｂの先端面がスイングアーム６の他端部６ｂの球面状の下面凹部６ｃとの良好な摺動性を確保するために球面状に形成されている。

　第２凹溝１７ａは、その軸方向の幅が比較的大きく形成され、これによって、ボディ１６に対するプランジャ１７のいずれの上下摺動位置においても前記第１通路孔２２と第２通路孔２３とを常時連通するようになっている。

　チェックバルブ２１は、連通孔１８ａの下部開口縁(シート)を開閉するチェックボール２１ａと、該チェックボール２１ａを閉方向へ付勢する第１コイルばね２１ｂと、該第１コイルばね２１ｂを保持するカップ状のリテーナ２１ｃと、ボディ１６の底壁１６ｂの内底面とリテーナ２１ｃの円環状上端部との間に弾装されて、リテーナ２１ｃを仕切壁１８方向へ付勢しつつプランジャ１７全体を上方に付勢する第２コイルばね２５と、から構成されている。

　以下、各油圧ラッシアジャスタ８の作動を簡単に説明すると、駆動カム２ａのベースサークル区間では、第２コイルばね２５による付勢力によるプランジャ１７の進出移動（上方移動）に伴って第１高圧室２０（後述の第２高圧室２６も含む）内が低圧になる。そうすると、導入通路４１から供給された作動油は、第１凹溝１６ｃから第１通路孔２２と第２凹溝１７ａ及び第２通路孔２３を通ってリザーバ室１９に流入する。さらに作動油は、チェックボール２１ａを第１コイルばね２１ｂのばね力に抗して押し開き、作動油を第１、第２高圧室２０、２６内に流入させる。

　これによって、プランジャ１７は、常時スイングアーム６の他端部６ｂを押し上げてローラ１５と駆動カム２ａとの接触を介して駆動カム２ａとスイングアーム６の一端部６ａ及び各吸気弁４のステムエンド４ａとの間の隙間を零ラッシに調整するようになっている。

　駆動カム２ａのリフト区間では、プランジャ１７に下方荷重が作用する。このため、第１、第２高圧室２０、２６内の油圧が上昇して、第１、第２高圧室２０、２６内のオイルがプランジャ１７とボディ１６の隙間から漏れ出てプランジャ１７は僅かに降下する（リークダウン）。

　再び、駆動カム２ａのベースサークル区間になると、前述のように、第２コイルばね２５による付勢力でプランジャ１７の進出移動（上方移動）により、各部の隙間を零ラッシに調整するのである。

　そして、吸気側の油圧ラッシアジャスタ８と排気側のラッシアジャスタ９は、基本的に前述の構造と作用を有しているが、＃２気筒と＃３気筒の弁停止機構１０，１１を有するものは以下のような構造になっている。

　すなわち、弁停止機構１０は、図３及び図４に示すように、ボディ１６のボア内で第１高圧室２０を軸方向下側へ延長して形成された制御油室である第２高圧室２６と、ボディ１６の円筒壁１６ａの底壁１６ｂ近傍に径方向に沿って貫通形成されて、前記第１、第２高圧室２０，２６に油圧を給排する油通路である給排通路２７と、該給排通路２７を開閉する開閉機構２８と、を備えている。

　第２高圧室２６は、第１高圧室２０と連続的かつ、同一の内径に形成されていると共に、底壁１６ｂ側に小径油室部２６ａを有している。

　給排通路２７は、一端開口が小径油室部２６ａに臨んでいると共に、他端開口がボディ１６の外側に設けられた後述するリザーバタンク３７の貯留室３８の下部に臨んでいる。そして、給排通路２７は、貯留室３８と第１、第２高圧室２０、２６のオイルを置換流動させるようになっている。ここで、置換流動とは、貯留室３８から記第１、第２高圧室２０，２６へオイルを導入したり、第１、第２高圧室２０，２６から貯留室３８へオイルを排出することをいう。

　開閉機構２８は、給排通路２７の他端開口側の内部に固定されたバルブシート２９と、給排通路２７の内部に設けられて、バルブシート２９に離着座して給排通路２７を開閉するボール弁体３０と、該ボール弁体３０をバルブシート２９に着座する方向、つまり給排通路２７を閉止する方向へ付勢するバルブスプリングであるコイルスプリング３１と、該コイルスプリング３１のばね力に抗してボール弁体３０をバルブシート２９から離間させて、給排通路２７を開成する駆動部である電磁アクチュエータ３２と、を備えている。

　バルブシート２９は、ほぼ円筒状に形成されたシート本体２９ａと、該シート本体２９ａの軸方向一端部に一体に形成されたフランジ部２９ｂとから構成されている。シート本体２９ａの軸方向他端縁には、ボール弁体３０が離着座する円環状のシート部２９ｃが形成されている。フランジ部２９ｂは、給排通路２７の軸方向一端縁から外方へ拡径して前記ボディ１６の外面と前記リザーバタンク３７との間に挟持状態に固定されている。

　ボール弁体３０は、外径が給排通路２７の内径よりも小さく形成されて軸方向へ移動可能に収容されている。

　コイルスプリング３１は、一端部が給排通路２７の他端部に設けられた円環状のスプリングリテーナ３３に弾持されている。一方、コイルスプリング３１の他端部が、ボール弁体３０に常時弾接して、該ボール弁体３０をシート部２９ｃ方向へ付勢している。また、このコイルスプリング３１のばね力は、後述するリザーバタンク３７の貯留室３８内の油圧（導入通路４１の油圧）によってボール弁体３０が不用意に開かれない設定圧になっている。

　スプリングリテーナ３３は、有底円筒状に形成されて、円盤状の底壁３３ａと、該底壁３３ａの外周縁から上方へ立ち上がった円筒壁３３ｂと、から構成されて、第２高圧室２６の小径油室部２６ａの内に固定されている。円筒壁３３ｂは、コイルスプリング３１方向へ向かって球状に膨出された凸部３３ｃを有し、この凸部３３ｃの外周側にコイルスプリング３１の一端部が弾接して安定に支持されている。

　電磁アクチュエータ３２は、円筒状のケーシング３４の内部に収容配置された図外の円筒状のソレノイド部と、該ソレノイド部の内周部に設けられた固定コアと、該固定コアの内周に軸方向へ移動可能に設けられた可動プランジャと、該可動プランジャの先端に固定されて、該可動プランジャの進出移動に伴い前記各ボール弁体３０を外側から押し込む押圧部材３５と、可動プランジャを後退方向へ付勢するリターンスプリングと、から主として構成されている。

　ソレノイド部は、ケーシング３４の外周に一体に設けられたコネクタ３６に接続された図外のコントロールユニットから出力された制御電流が通電あるいは通電が遮断されて励磁、消磁されるようになっている。

　押圧部材３５は、図５にも示すように、ほぼＴ字形状に形成されて、基端部が可動プランジャに固定されたプッシュロッド３５ａと、該プッシュロッド３５ａの先端部に一体的に固定されて、該先端部を中心として左右横方向へ延びた断面矩形状の支持ロッド３５ｂと、該支持ロッド３５ｂの両端部前端面に設けられた一対の押圧ピン３５ｃ、３５ｃと、から構成されている。

　支持ロッド３５ｂは、その軸方向の長さが＃２気筒の隣接する２つの油圧ラッシアジャスタ８、８の各給排通路２７、２７間のスパンより僅かに長く形成されて、その両端部に前記２つの押圧ピン３５ｃ、３５ｃが設けられている。

　各押圧ピン３５ｃ、３５ｃは、支持ロッド３５ｂの両端部に一体に形成された円柱状の基部３５ｄ、３５ｄがリザーバタンク３７の周壁に形成された貫通孔３７ａに摺動自在に配置されていると共に、細長い棒状の各先端部がリザーバタンク３７の下部を通過して各給排通路２７，２７の他端開口からバルブシート２９，２９内を挿入配置されて各先端縁が前記各ボール弁体３０、３０に当接している。

　リザーバタンク３７は、図４及び図６に示すように、シリンダヘッド１の保持穴１ａの側部に一体に設けられ、内部に貯留室３８が形成されていると共に、該貯留室３８の上端部に気液分離器３９が設けられている。

　各リザーバタンク３７は、下部に各押圧ピン３５ｃが挿入される貫通孔３７ａが径方向に沿って形成されていると共に、上部側に気液分離器３９が圧入固定される圧入用孔３７ｂが径方向に沿って形成されている。また、リザーバタンク３７の上端には、気液分離器３９を介して貯留室３８と外部を連通する開口孔３７ｃが形成されている。また、貫通孔３７ａと径方向で対向する位置に、各給排通路２７と連通する第１連通孔３７ｄが貫通形成されている。また、リザーバタンク３７の圧入用孔３７ｂと径方向から対向する位置に、貯留室３８とボディ１６の第１凹溝１６ｃとを連通する第２連通孔３７ｅが貫通形成されている。この第２連通孔３７ｅは、第１凹溝１６ｃを介して導入通路４１に連通しており、この第２連通孔３７ｅを介して貯留室３８内のオイルを導入通路４１に循環させるようになっている。

　貯留室３８は、リザーバタンク３７の形状に沿って上下方向に長く形成されていると共に、全体の内部容積が各高圧室２０，２６を合わせた容積よりやや小さいか同等に形成されている。

　気液分離器３９は、図４、図６及び図７に示すように、ほぼ軸状の本体３９ａと、該本体３９ａの一端部に一体に設けられ、本体３９ａの前記圧入用孔３８ｂへの最大圧入を規制する規制フランジ３９ｂと、本体の３９ａの軸方向のほぼ中央に径方向に沿って貫通形成される空気抜き孔３９ｃと、該空気抜き孔３９ｃの下面を覆うように配置固定された気液分離膜３９ｄと、から構成されている。

　本体３９ａは、記規制フランジ３９ｂ側の基部から先端部に渡って軸方向に沿って傾斜状に切欠形成されたテーパ案内面３９ｅが形成されて、これによって全体が側面視ほぼ三角形状に形成されている。リザーバタンク３７への取り付け時には、テーパ案内面３９ｅが貯留室３８側に向くように配置されている。

　したがって、貯留室３８内に流入したオイル内の気泡は、浮上してテーパ案内面３９ｅを伝って気液分離膜３９ｄを通り、ここから空気抜き孔３９ｃに流入して開口孔３７ｃから外部に速やかに排出される。

　気液分離膜３９ｄは、貯留室３８内のオイルに混入された気泡のみを通過させて開口部３８ｃを介して外部に排出する一般的な構造のものを用いている。

　コントロールユニットは、クランク角センサからの機関回転数やエアーフローメータからの機関負荷、さらにはスロットルバルブ開度センサ、水温センサなどの各種センサ類から得た情報に基づいて、点火時期や燃料噴射量などを制御している。また、停止機構１０の開閉機構２８におけるソレノイド部へ通電あるいは非通電して、各油圧ラッシアジャスタ８の作動を停止させて各吸気弁４を開閉作動させるか、あるいは油室ラッシアジャスタ８をロストモーションさせて吸気弁４の開閉作動を停止、つまり弁停止制御を行うようになっている。
〔動弁装置の作動〕
　以下、本実施形態における動弁装置の作動について説明する。

　まず、機関始動時には、コントロールユニットから電磁アクチュエータ３２のソレノイド部へ通電されず非通電状態となる。このため、図７Ａ，Ｂ及び図８Ａ、Ｂに示すように、ソレノイド部は消磁されて可動プランジャが作動しないことから、開閉機構２８のボール弁体３０はコイルスプリング３１のばね力によってバルブシート２９のシート部２９ｃに着座して給排通路２７を閉止している。したがって、第１、第２高圧室２０，２６は、リザーバタンク３７の貯留室３８と連通することなく密閉状態が維持される。

　よって、各油圧ラッシアジャスタ８は、スイングアーム６に対する揺動支点としての通常の機能を発揮する。すなわち、駆動カム２ａのベースサークル区間では、第２コイルばね２５による付勢力によるプランジャ１７の上方移動に伴って第１、第２高圧室２０、２６内が低圧になると、導入通路４１から供給された作動油が第１凹溝１６ｃから第１通路孔２２と第２凹溝１７ａ及び第２通路孔２３を通ってリザーバ室１９に流入して、さらにチェックボール２１ａを第１コイルばね２１ｂのばね力に抗して押し開き、作動油を第１、第２高圧室２０、２６内に流入させる。

　駆動カム２ａのリフト区間では、プランジャ１７に下方荷重が作用するので、第１、第２高圧室２０、２６内の油圧が上昇し、第１、第２高圧室２０、２６内のオイルがプランジャ１７とボディ１６の隙間から漏れ出てプランジャ１７は僅かにリークダウンする。

　再び、駆動カム２ａのベースサークル区間になると、前述のように、第２コイルばね２５による付勢力で前記プランジャ１７の上方移動により、各部の隙間を零ラッシに調整するのである。

　そして、この通常の作動時には、各吸気弁４は、駆動カム３ａのリフト量にしたがって開閉作動して、駆動カム２ａのリフト領域では、図７Ａに示すように、所定の固定的なリフト量Ｌにしたがって開作動する。一方、駆動カム２ａのベースサークル領域では、図８Ａに示すように、閉弁状態になる。

　機関運転状態が例えば、機関のアイドリング運転から低回転域に移行した場合は、コントロールユニットから電磁アクチュエータ３２のソレノイド部に制御電流が出力されて、可動プランジャが進出移動する。これに伴って押圧部材３５（プッシュロッド３５ａ）の各押圧ピン３５ｃが、各ボール弁体３０を各コイルスプリング３１のばね力に抗して押し込んで、バルブシート２９のシート部２９ｃから離間させて給排通路２７を開成する（図９Ａ、Ｂ）。これによって、第１、第２高圧室２０、２６とリザーバタンク３７の貯留室３８が連通して、第１、第２高圧室２０，２６が低圧状態になる。

　したがって、駆動カム２ａのリフト領域においてスイングアーム６を介してプランジャ１７に下方への力が作用すると、該プランジャ１７が第２コイルばね２５のばね力に抗して下降移動する。これにより、第１、第２高圧室２０，２６内のオイルは、その殆どが給排通路２７の一端開口から該給排通路２７の内部に流入してボール弁体３０の周囲を通って他端開口及び連通孔３７ｄから貯留室３８内に流入する。この貯留室３８内に流入したオイルは、リザーバタンク３７の第２連通孔３７ｅから第１凹溝１６ｃに流入して、さらに導入通路４１に戻される。

　一方、駆動カム２ａのベースサークル領域では、プランジャ１７は第２コイルばね２５のばね力によって上方へ移動する。このとき、給排通路２７は、開かれた状態になっているので貯留室３８内のオイルも第１、第２高圧室２０，２６内に逆流する。しかし、再び、駆動カム２ａがリフト領域になると両高圧室２０，２６のオイルが貯留室３８内に流入する。このように、オイルが両高圧室２０，２６と貯留室３８との間を置換流動することによって、プランジャ１７は第２コイルばね２５を介していわゆるロストモーション状態になる。

　これによって、弁停止機構１０が設けられていない各吸気弁４は、通常の開閉作動を行って機関駆動に供されるが、弁停止機構１０が設けられている各吸気弁４は、開閉作動が行われずに閉弁状態が維持された弁停止状態になる。この結果、機関の燃費の向上が図れる。

　また、例えば、機関高回転領域や高負荷領域などに移行した場合は、始動時と同じように、コントロールユニットから電磁アクチュエータ３２のソレノイド部への通電が遮断されると、可動プランジャの後退移動に伴って押圧部材３５が後退移動する。これにより、ボール弁体３０がコイルスプリング３１のばね力によってシート部２９ｃに着座する。これによって、給排通路２７が閉止されて両高圧室２０，２６と貯留室３８の連通が遮断されるが、ベースサークル領域において、プランジャ１７が第２コイルばね２５のばね力で上方へ移動した際に、両高圧室２０，２６内が低圧となる。

　このため、リザーバ室１９内のオイルが連通孔１８ａを通って両高圧室２０，２６内に速やかに流入してプランジャ１７の下降移動を規制する。これによって、ロストモーション作動が停止されて、各吸気弁４は始動時と同様な通常の開閉作動が行われる。このため、機関は吸気充填効率が向上して機関の十分な出力を確保できる。

　このように、本実施形態では、各吸気弁４のロストモーション作動を、従来のようにプランジャの径方向に配設されたピストンを利用して行うのではなく、第１、第２高圧室２０、２６内のオイルを、リザーバタンク３７の貯留室３８に置換流動させることによって行うようにしたことから、装置の軸方向の高さを抑制することが可能になる。この結果、機関の上下方向の高さを低くすることができ、エンジンフードの低位化を実現できる。

　また、各吸気弁４の弁作動と弁停止を、第１、第２高圧室２０，２６と貯留室３８とを連通する給排通路２７を開閉機構２８により開閉制御することによって行うようにした。このため、全体の構造が簡素化されて、製造作業や組立作業が容易になり、コストの低減化が図れる。

　さらに、貯留室３８内のオイルに混入された気泡は、気液分離器３９の気液分離膜３９ｅを透過して空気抜き孔３７から開口孔３７ｃを通って、外部に効果的に排出される。このため、貯留室３８から第１、第２高圧室２０，２６内に流入したオイル内には気泡混入がなくなる。これにより、該第１、第２高圧室２０，２６に充填されたオイルによるプランジャ１７の固定時において気泡（空気）によるクッション作用が無くなり、確実かつ安定した固定状態が得られる。よって、プランジャ１７の揺動支点としての安定した機能が発揮されて、各吸気弁４間におけるリフト量のずれを抑制できる。
〔第２実施形態〕
　図１０は本発明の第２実施形態を示し、基本構成は第１実施形態と同様であるが、異なるところは、押圧部材３５の各押圧ピン３５ｃの先端にボール弁体３０が一体的に固定されている。

　すなわち、押圧ピン３５ｃとボール弁体３０が、例えば鉄系金属によって形成され、これらを溶接などによって一体的に固定されている。

　このように、ボール弁体３０と押圧ピン３５ｃを一体に結合することによって、ボール弁体３０は、電磁アクチュエータ３２によって作動する押圧部材３５と押圧ピン３５ｃと一体に開閉作動することから、挙動の安定化が図れる。つまり、ボール弁体３０は、コイルスプリング３１のばね力や給排通路２７内の油圧の影響によって挙動が不安定になるおそれがある。

　しかし、本実施形態のように、ボール弁体３０が押圧ピン３５ｃと一体に結合されることによって、押圧部材３５の進退移動と常に一体に開閉作動することから挙動の安定化が図れる。これにより、給排通路２７の開閉作動の応答性が良好になると共に、給排通路２７の開口面積を精度良く制御することが可能になる。この結果、第１、第２高圧室２０，２６と貯留室３８間のオイルの流動制御性が向上する。

　なお、押圧ピン３５ｃとボール弁体３０を合成樹脂材によって一体に形成することも可能である。この場合は、両者３５ｃ、３０を射出成形により成形できるので成形作業も容易である。
〔第３実施形態〕
　図１１及び図１２は第３実施形態を示し、この実施形態でも基本構成は第１実施形態と同じであるが、アクチュエータとして、電磁に代えて油圧としたものである。

　油圧アクチュエータ４３は、内部に油圧室４４ａが形成された金属製のハウジング４４と、該ハウジング４４の内部に前後摺動自在に設けられ、油圧室４４ａ内の油圧によって前方へ移動するピストン４５と、該ピストン４５に結合された押圧部材４６と、から主として構成されている。

　ハウジング４４は、凹状のハウジング本体４４ｂと該ハウジング本体４４ｂの前端部に一体的に固定されたカバー部材４４ｃとからなり、ハウジング本体４４ｂとカバー部材４４ｃは、上下端に一体に設けられた細長い板状のブラケット４４ｄ、４４ｅを介してシリンダヘッド１にボルト固定されている。

　ハウジング本体４４ｂは、側部に図外のオイルギャラリーから油圧室４４ａ内にオイル供給する油孔４７が貫通形成されている。一方、カバー部材４４ｃは、ほぼ中央位置に保持孔４８が貫通形成されている。

　また、油孔４７とオイルギャラリーとの間に形成された導入通路には、該導入通路を開閉制御して油圧室４４ａに対して油圧を給排する電磁切換弁が設けられている。この電磁切換弁は、図外のコントロールユニットによって機関運転状態に応じて駆動されるようになっている。

　ピストン４５は、ほぼ円盤状に形成されて、前端面のほぼ中央位置に保持孔４８に臨むロッド状の固定用突起４５ａが一体に設けられている。

　押圧部材４６は、第１実施形態のものとほぼ同じ構造であるから、簡単に説明すると、ほぼＴ字形状に形成されて、基端部が前記ピストン４５の固定用突起４５ａに固定されたプッシュロッド４６ａと、該プッシュロッド４６ａの先端部に軸直角方向へ延びた断面矩形状の支持ロッド４６ｂと、該支持ロッド４６ｂの両端部前端面に設けられた一対の押圧ピン４６ｃ、４６ｃと、から構成されている。

　したがって、この実施形態によれば、油圧アクチュエータ４３を用いているので、全体の構造が簡素化される。他は第１実施形態と同様な作用効果が得られる。

　前記各実施形態では、＃２気筒の吸気弁４側について説明したが、排気弁５側や＃３気筒の吸気弁４、排気弁５側についても同じ構成であり、また同じ作用が得られる。

　本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、リザーバタンクを設けずに、第１、第２高圧室２０、２６内のオイルを、別異の油通路から導入通路４１に戻して低圧化させて、プランジャ１７をロストモーションさせることも可能である。また、この状態からロストモーションを解除する場合には、例えば電磁アクチュエータ３２への通電を遮断すると、コイルスプリング３１のばね力でボール弁体３０が給排通路２７を閉止する。一方、ベースサークル領域で導入通路４１から第１、第２通路２２，２３(供給油路)を介してリザーバ室１９内に流入したオイルがチェックバルブ２１を押し開いて第１、第２高圧室２０，２６に速やかに流入することから、プランジャ１７を上昇位置で固定することができる。

　以上説明した実施形態に基づく内燃機関のバルブタイミング制御装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

　すなわち、本発明に係る内燃機関の動弁装置は、その一つの態様において、機関弁を開閉作動させるスイングアームの揺動支点となる油圧ラッシアジャスタと、該油圧ラッシアジャスタを介して一部の機関弁の開閉作動を停止させる弁停止機構と、を備えた内燃機関の動弁装置であって、
　前記油圧ラッシアジャスタは、機関に形成された保持孔内に固定されて、内部にボアを有する円筒状のボディと、前記ボア内に摺動自在に配置され、該ボアから突出した先端部が前記スイングアームの揺動支点となる一端部に当接する中空状のプランジャと、該プランジャの軸方向端部に形成されて、プランジャ内部にリザーバ室を仕切る仕切壁と、前記ボアと前記仕切壁との間に形成された高圧室と、前記仕切壁に形成された連通孔と、該連通孔を開閉するチェックボールと、前記ボディと前記プランジャに形成され、機関のオイルギャラリーと前記リザーバ室とを連通する供給油路と、前記高圧室内に配置され、前記プランジャを前記スイングアームの一端部方向へ付勢するばねと、を備え、
　前記弁停止機構は、前記ボディの前記高圧室に設けられ、前記高圧室の油圧を外部に排出可能な油通路と、機関運転状態に応じて前記油通路を開閉制御する開閉機構と、を備えている。

　別の好ましい態様としては、前記開閉機構は、前記油通路内に設けられた弁体と、該弁体を閉方向へ付勢するバルブスプリングと、該バルブスプリングのばね力に抗して開方向へ作動させるアクチュエータと、を有する。

　さらに好ましい態様としては、前記供給油路は、前記ボディの周壁に貫通形成されて、機関への潤滑油を供給するオイルギャラリーに連通する導入通路に連通する第１通路孔と、前記プランジャの周壁に貫通形成されて前記リザーバ室と前記第１通路孔と連通させる第２通路孔と、を有する。

　さらに好ましい態様としては、前記チェックボールは、前記リザーバ室から高圧室への油圧の流入をのみ許容し、前記高圧室からリザーバ室への油圧の流入を遮断する。

　さらに好ましい態様としては、前記アクチュエータは、前記弁体をバルブスプリングのばね力に抗して押し込んで前記油通路を開成する押圧部材を有している。

　さらに好ましい態様としては、前記アクチュエータは、前記押圧部材を押し込む方向へ作動させる電磁作動部を有している。

　さらに好ましい態様としては、前記アクチュエータは、前記押圧部材を押し込む方向へ作動させる油圧作動部を有している。

　さらに好ましい態様としては、前記油通路の内周面に、前記弁体が離着座するバルブシートが設けられ、前記弁体を、バルブスプリングによって前記バルブシートに着座する方向へ付勢する一方、前記アクチュエータによってバルブシートから離間する方向へ作動させる。

　さらに好ましい態様としては、前記油通路の外側に、前記油通路を介して前記高圧室に油圧を置換流動させるリザーバタンクが設けられている。

　さらに好ましい態様としては、前記リザーバタンクは、内部に形成された貯留室と前記供給油路を連通する連通路が形成されている。

　さらに好ましい態様としては、前記リザーバタンクの貯留室の鉛直方向上側に、気液分離器が設けられている。

　別の好ましい態様としては、機関運転状態に応じて一部の機関弁の開閉作動を停止させる弁停止機構を備えた内燃機関の動弁装置であって、
　機関弁を開閉作動させるスイングアームと、シリンダヘッドに固定され、内部にボアを有するボディと、該ボディのボア内に摺動自在に配置され、前記ボアから突出した先端部が前記スイングアームの揺動支点となる中空状のプランジャと、該プランジャの軸方向他端部に形成されて、プランジャ内部にリザーバ室を仕切る仕切壁と、前記ボディのボアと前記仕切壁との間に形成された高圧室と、前記仕切壁に形成された連通孔と、該連通孔を開閉するチェックボールと、前記ボディと前記プランジャに形成され、機関のオイルギャラリーと前記リザーバ室とを連通する供給油路と、前記高圧室内に配置され、前記プランジャを前記スイングアーム方向へ付勢するばねと、を備え、
　前記弁停止機構は、前記ボディに設けられ、前記高圧室内の油圧を外部に排出あるいは油圧を供給する給排通路と、該給排通路の内部に設けられて、該給排通路を開閉する弁体及び該弁体を閉方向に付勢するバルブスプリングと、該バルブスプリングのばね力に抗して前記弁体を開方向へ押し込むプッシュロッドと、機関運転状態を検出するコントロールユニットからの出力信号によって前記プッシュロッドを進退動させる駆動部と、を有する開閉機構と、を備えている。

Claims

　機関弁を開閉作動させるスイングアームの揺動支点となる油圧ラッシアジャスタと、該油圧ラッシアジャスタを介して一部の機関弁の開閉作動を停止させる弁停止機構と、を備えた内燃機関の動弁装置であって、
　前記油圧ラッシアジャスタは、
　機関に形成された保持孔内に固定されて、内部にボアを有する円筒状のボディと、
　前記ボア内に摺動自在に配置され、該ボアから突出した先端部が前記スイングアームの揺動支点となる一端部に当接する中空状のプランジャと、
　該プランジャの軸方向端部に形成されて、プランジャ内部にリザーバ室を仕切る仕切壁と、
　前記ボアと前記仕切壁との間に形成された高圧室と、
　前記仕切壁に形成された連通孔と、
　該連通孔を開閉するチェックボールと、
　前記ボディと前記プランジャに形成され、機関のオイルギャラリーと前記リザーバ室とを連通する供給油路と、
　前記高圧室内に配置され、前記プランジャを前記スイングアームの一端部方向へ付勢するばねと、を備え、
　前記弁停止機構は、
　前記ボディの前記高圧室に設けられ、前記高圧室内の油圧を外部に排出可能な油通路と、
　機関運転状態に応じて前記油通路を開閉制御する開閉機構と、
　を備えたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項１に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記開閉機構は、前記油通路内に設けられた弁体と、該弁体を閉方向へ付勢するバルブスプリングと、該バルブスプリングのばね力に抗して開方向へ作動させるアクチュエータと、を有することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項１に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記供給油路は、前記ボディの周壁に貫通形成されて、機関への潤滑油を供給するオイルギャラリーに連通する導入通路に連通する第１通路孔と、前記プランジャの周壁に貫通形成されて前記リザーバ室と前記第１通路孔と連通させる第２通路孔と、を有することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項１に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記チェックボールは、前記リザーバ室から高圧室への油圧の流入をのみ許容し、前記高圧室からリザーバ室への油圧の流入を遮断することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項２に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記アクチュエータは、前記弁体をバルブスプリングのばね力に抗して押し込んで前記油通路を開成する押圧部材を有することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項５に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記アクチュエータは、前記押圧部材を押し込む方向へ作動させる電磁作動部を有することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項５に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記アクチュエータは、前記押圧部材を押し込む方向へ作動させる油圧作動部を有することを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項２に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記油通路の内周面に、前記弁体が離着座するバルブシートが設けられ、前記弁体を、バルブスプリングによって前記バルブシートに着座する方向へ付勢する一方、前記アクチュエータによってバルブシートから離間する方向へ作動させることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項１に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記油通路の外側に、前記油通路を介して前記高圧室に油圧を置換流動させるリザーバタンクが設けられていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項９に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記リザーバタンクは、内部に形成された貯留室と前記供給油路を連通する連通路が形成されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　請求項９に記載の内燃機関の動弁装置であって、
　前記リザーバタンクの貯留室の鉛直方向上側に、気液分離器が設けられていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
　機関運転状態に応じて一部の機関弁の開閉作動を停止させる弁停止機構を備えた内燃機関の動弁装置であって、
　機関弁を開閉作動させるスイングアームと、
　シリンダヘッドに固定され、内部にボアを有するボディと、
　該ボディのボア内に摺動自在に配置され、前記ボアから突出した先端部が前記スイングアームの揺動支点となる中空状のプランジャと、
　該プランジャの軸方向他端部に形成されて、プランジャ内部にリザーバ室を仕切る仕切壁と、
　前記ボディのボアと前記仕切壁との間に形成された高圧室と、
　前記仕切壁に形成された連通孔と、
　該連通孔を開閉するチェックボールと、
　前記ボディと前記プランジャに形成され、機関のオイルギャラリーと前記リザーバ室とを連通する供給油路と、
　前記高圧室内に配置され、前記プランジャを前記スイングアーム方向へ付勢するばねと、を備え、
　前記弁停止機構は、
　前記ボディに設けられ、前記高圧室の油圧を外部に排出あるいは油圧を供給する給排通路と、
　該給排通路の内部に設けられて、該給排通路を開閉する弁体及び該弁体を閉方向に付勢するバルブスプリングと、該バルブスプリングのばね力に抗して前記弁体を開方向へ押し込むプッシュロッドと、機関運転状態を検出するコントロールユニットからの出力信号によって前記プッシュロッドを進退動させる駆動部と、を有する開閉機構と、
　を備えたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。