JPH01134014A - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、クランク軸により駆動されるカムシャフトに
設けられたカムと、閉弁方向にばね付勢された吸気弁あ
るいは排気弁との間に、一端がカムに連動、連結された
カム側ピストンの他端に臨む作動油室の油圧増大に応じ
て吸気弁あるいは排気弁を開弁作動すべく弁側ピストン
が吸気弁あるいは排気弁に連動、連結されて成る油圧駆
動機構が介装され、開弁作動時に油圧を解放すべく該作
動油室には油圧解放弁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、かかる動弁装置は、たとえば特開昭６１−２２９
９１２号公報により公知である。

（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機関の高回転時には油圧
解放弁の作動を速やかにする必要があるが、上記従来の
ものでは、電磁弁を油圧解放弁として用いており、この
電磁弁の応答速度を機関の高回転に対応させるのは困難
である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、油
圧解放弁の作動を機関の回転に対応させて高回転時にも
充分対処し得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。

Ｂ０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、油圧解放弁は、作動油室に連通ずる出
口油路を有するハウジングと、出口油路に常時連通すべ
く周方向に長く延びて側壁に穿設された第１弁孔を有し
て円筒状に形成されるとともに前記ハウジングに軸線ま
わりの回動を可能として嵌合されるアウタシャフトと、
内部に形成された油圧解放路に通じるべく半径方向に延
びる第２弁孔を前記第１弁孔に対応する位置の側壁に有
する円筒状に形成されてアウタシャフト内に回転自在に
嵌合されるとともにカムシャフトに連動、連結されるイ
ンナシャフトとを備える。

（２）作用 上記構成によれば、アウタシャフトを回動させることに
より、第１および第２弁孔が相互に連通ずるタイミング
をずらせることができ、それにより油圧解放弁の開弁時
期を調整することができる。

しかもインナシャフトはカムシャフトに連動、連結され
るので、油圧解放弁の作動を機関の回転数に対応させる
ことができ機関の高回転にも対応することができる。

（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図および第２図において、図示しない機関本
体には弁ばね１により閉弁方向に付勢された一対の吸気
弁２が開閉作動すべく配設されており、これらの吸気弁
２の上方で回転自在に配設されたカムシャフト３には各
吸気弁２に対応する位置にカム４が固設される。カムシ
ャフト３には図示しないクランク軸が連動、連結されて
おり、カムシャフト３は機関の回転に応じてｌ／２の減
速比で回転駆動される。

カム４および吸気弁２間にはカム４のプロフィルに応じ
て吸気弁２を開閉駆動するための油圧駆動機構５がそれ
ぞれ介装され、吸気弁２を下方に押圧するための油圧駆
動機構５の押圧力を開弁作動途中で遮断するための油圧
解放弁６が油圧駆動機構５に接続される。

油圧駆動機構５は、機関本体に固設される支持部７に設
けられるものであり、吸気弁２の上方で上下に延びて支
持部７に嵌合、固定されるシリンダ体８と、吸気弁２の
上端に当接してシリンダ体８の下部に摺動可能に嵌合さ
れる弁側ピストン９と、カムシャフト３のカム４に摺接
するリフタ１０と、該リフタ１０に上端を当接させてシ
リンダ体８の上部に摺動可能に嵌合されるカム側ピスト
ン１１とを備える。

シリンダ体８の中間部には、該シリンダ体８内を上下に
仕切る仕切壁１２が設けられており、弁側ピストン９は
、該仕切壁１２との間にダンパ室１３を画成してシリン
ダ体８の下部に摺動可能に嵌合され、カム側ピストン１
１は前記仕切壁１２との間に作動油室１４を画成してシ
リンダ体８の上部に摺動可能に嵌合される。また仕切壁
１２の中央部にはダンパ室１３および作動油室１４間を
連通可能な連通孔１５が形成される。

弁側ピストン９内には、油室１６が形成される。

しかも弁側ピストン９の上端中央部には、前記連通孔１
５に挿通可能な短円筒部１７が油室１６内に連通可能に
して同軸に突設されており、この短円筒部１７と前記連
通孔１５とで絞り１８が構成される。すなわち短円筒部
１７の外径は、連通孔１５の内面との間に数十ないし数
百μｍの間隔が生じるように設定されており、これによ
り短円筒部１７が連通孔１５に挿通されている状態では
、該短円筒部１７および連通孔１５間に微小の環状通路
が形成され、この環状通路によりダンパ室１３から作動
油室１４への作動油の流通が制限される。しかも環状通
路すなわち絞り１８が形成されるのは、短円筒部１７が
連通孔１５に挿通されるときのみであり、短円筒部１７
の軸方向長さは、吸気弁２の閉弁作動途中すなわち弁側
ピストン９が弁ばね１により上方に押上げられている途
中で連通孔１５に挿通されるように設定される。

弁側ピストン９の油室１６内には、短円筒部１７内の油
圧が油室１６よりも一定値だけ高いときに開弁じて作動
油を短円筒部１７から油室１６内に導く一方向弁１９が
収納され、また弁側ピストン９には油室１６をダンパ室
１３に連通ずる透孔２０が穿設される。このため短円筒
部１７が連通孔１５に挿通されている状態で作動油室１
４の油圧が高められたときに、該作動油室１４の作動油
は油室１６からダンパ室１３に導かれる。

したがって上記絞り１Ｂは、短円筒部１７が連通孔１５
よりも下方にある状態、すなわち吸気弁２を押下げて開
弁作動しているとき、ならびに吸気弁２の全開状態から
弁ばね１により上方に押上げられて途中まで閉弁作動し
ているときには、絞り作用を行なわず、閉弁作動の途中
で短円筒部Ｉ７が連通孔１５に挿通されて吸気弁２が全
閉状態になるまでの間だけ絞り作用を行なうことになる
。

カム側ピストン１１は、閉塞端を下方にした有底円筒状
に形成されており、このカム側ピストン１１の上部開口
端はりフタ１０に当接し得る閉塞部材２１で閉塞される
。またリフタ１０は、その閉塞端外面をカム４に摺接さ
せるようにして有底円筒状に形成されており、支持部７
の上部に摺動可能に嵌合される。

カム側ピストン１１と閉塞部材２１との間には、貯留室
２２が形成されており、閉塞部材２１には、貯留室２２
に貯留された作動油をリフタ１０との摺接部に導く透孔
２３が穿設される。またカム側ピストン１１の閉塞端に
は、作動油室１４に連通し得る油孔２４が穿設されると
ともに、貯留室２２から作動油室１４側への作動油の流
通のみを許容する逆止弁２５が配設される。

シリンダ体８には作動油室１４に連通ずる入口孔２６が
穿設されており、この入口孔２６に連通ずる入口油路２
７が支持部７に穿設される。しかもこの入口油路２７は
、作動油室１４側からの作動油の流通を阻止する逆止弁
２８を介して油圧供給源２９に接続される。この油圧供
給源２９は、油タンク３０から作動油を汲上げる油圧ポ
ンプ３１と、その油圧ポンプ３１から吐出される作動油
を貯留するりザーブチャンバ３２とを備えるものであり
、前記入口油路２７は逆止弁２８を介してリザーブチャ
ンバ３２に接続される。

シリンダ体８には作動油室１４に連通ずる出口孔３３が
穿設されており、この出口孔３３は、支持部７に設けら
れた第１出口油路３４、油圧解放弁６、第２出口油路３
５、ならびに逆止弁３６を介して前記油圧供給源２９の
リザーブチャンバ３２に接続される。しかも逆止弁３６
は、リザーブチャンバ３２側からの作動油の流通を阻止
する機能を有する。

このような油圧駆動機構５では、吸気弁２の全閉状態で
は第１図示の状態にあり、この第１図の状態からカムシ
ャフト３の回転によりリフタ１０が押下げられる。この
リフタ１０によりカム側ピストン１１が下方に押圧駆動
され、作動油室１４の容積が縮小せしめられ、油圧解放
弁６が閉弁している状態では、作動油室１４内の作動油
が一方向弁１９を経てダンパ室１３に導入される。これ
により弁側ピストン９が下方に押圧駆動され、吸気弁２
が弁ばね１のばね力に抗して開弁駆動される。

吸気弁２が全開状態になった後に、カム４によるリフタ
１０への押圧力が解除されると、吸気弁２は弁ばね１の
ばね力により上方すなわち閉弁方向に駆動される。この
吸気弁２の閉弁作動により弁側ピストン９も上方に押上
げられ、ダンパ室１３の作動油は連通孔１５を経て作動
油室１４に戻されるが、その閉弁作動途中で短円筒部１
７が連通孔１５に挿通されてからは、絞り１８による絞
り作用が開始され、ダンパ室１３から作動油室１４への
作動油の流れが制限される。このため、吸気弁２の上方
への移動速度すなわち閉弁速度がその閉弁作動途中から
緩められ、吸気弁２は緩やかに閉弁することになる。し
たがって着座時の衝撃が緩和され、吸気弁２および図示
しない弁座部材等の損傷を極力防止することができる。

油圧解放弁６は、ハウジングとしての支持部７と、第１
出口油路３４に常時連通すべく周方向に長く延びて側壁
に穿設された第１弁孔３７を存して円筒状に形成される
とともに前記支持部７に軸線まわりの回動を可能として
嵌合されるアウタシャフト３８と、内部に形成された油
圧解放路３９に通じるべく半径方向に延びる第２弁孔４
０を前記第１弁孔３７に対応する位置の側壁に有する円
筒部４１ａを有してアウタシャフト３８内に回転自在に
嵌合されるインナシャフト４１とを備える。

支持部７には、油圧駆動機構５におけるシリンダ体８の
軸線と直交する方向に延びる支持孔４２が穿設されてお
り、この支持孔４２の内面には軸方向に間隔をあけた位
置に一対の凹部４３が設けられる。これらの凹部４３は
支持孔４２の周方向に長く円弧状に形成されるものであ
り、一対の油圧駆動機構５における作動油室１４にそれ
ぞれ連通ずる一対の第１出口油路３４が各凹部４３にそ
れぞれ連通される。支持孔４２には、アウタシャフト３
８が軸線まわりに回動自在に嵌合されており、軸方向に
沿う前記凹部４３の両側をシールすべく支持孔４２の内
面およびアウタシャフト３８間には３つのシール部材４
４，４５．４６が介装される。また支持孔４２の内面に
は、第２出口油路３５に連通ずる環状溝４７が前記凹部
４３とは軸方向にずれた位置に穿設される。

アウタシャフト３８には前記凹部４３にそれぞれ対応す
る位置に第１弁孔３７がそれぞれ穿設され、これらの第
１弁孔３７は、アウタシャフト３Ｂが軸線まわりに回動
しても前記凹部４３に常時連通すべくアウタシャフト３
８の周方向に長く形成される。またアウタシャフト３８
の外面には歯車４日が刻設されており、この歯車４日に
噛合するランク４９がアウタシャフト３８の軸線とは直
角な方向に移動自在にして支持部７に支承され、該ラン
ク４９は図示しない駆動手段に連結される。

したがってラック４９をその長平方向に駆動することに
よりアウタシャフト３８が軸線まわりに角変位する。さ
らにアウタシャフト３８には前記環状溝４７に常時連通
ずる油孔５０が穿設される。

インナシャフト４１の一端側には円筒部４１ａが形成さ
れており、この円筒部４１ａがアウタシャフト３８内に
回転自在に嵌合される。しかも円筒部４１ａ内にはイン
ナシャフト４１の端部に嵌合されたキャップ５１で閉塞
されて油圧解放路３９が形成され、この油圧解放路３９
に通じる第２弁孔４０が前記第１弁孔３７に対応する位
置で半径方向に延びてそれぞれ穿設される。しかも円筒
部４１ａの外面には前記油孔５０に通じる環状溝５２が
設けられ、この環状溝５２および油圧解放路３９間は油
路５３で連通される。したがって油圧解放路３９は第２
出口油路３５に常時連通することになる。またインナシ
ャフト４１およびアウタシャフト３８間には第１および
第２弁孔３７゜４０の接続部をシールすべく３つのシー
ル部材５４．５５．５６が介装される。

インナシャフト４１は、支持部７に回転自在に支承され
た被動軸５７に図示しない継手を介して同軸に連結され
ており、この被動軸５７にセラシ機構を有しで設けられ
た被動ギヤ５８に、カムシャフト３に固設された駆動ギ
ヤ５９が噛合される。

したがってインナシャフト４１はカムシャフト３に連動
、連結されることになる。

かかる油圧解放弁６においては、インナシャフト４１が
カムシャフト３の回転に応じて回転することにより第１
および第２弁孔３７．４０が相互に連通して開弁するが
、その開弁タイミングは、アウタシャフト３８をラック
４９で角変位することにより変化する。

次にこの実施例の作用について説明すると、油圧駆動機
構５において、カム側ピストン１１がカム４により下方
に押圧駆動され、吸気弁２を開弁駆動している途中で、
油圧解放弁６が開弁作動すると、作動油室１４およびダ
ンパ室１３の油圧がリザーブチャンバ３２に逃がされる
ので、弁側ピストン９にかかっていた下向きの力が解消
し、弁側ピストン９および吸気弁２は弁ばね１のばね力
により上方に反転駆動され、閉弁作動し始める。

すなわち吸気弁２が全開状態に至らないうちに吸気弁２
は閉弁作動し始める。したがって油圧解放弁６の開弁時
期を選択することにより、第３図で示すように、吸気弁
２の閉弁時期を自在にかつ容易に設定することが可能と
なる。

しかも油圧解放弁６の開弁時期は、ラック４９によりア
ウタシャフト３８を角変位することにより任意に設定可
能であり、したがって吸気弁２の閉弁時期すなわちリフ
）Ｉも任意に設定可能である。また油圧解放弁６のイン
ナシャフト４１は、カムシャフト３に連動、連結される
ので、油圧解放弁６の作動速度は機関の運転状態に対応
することになり、したがって機関が高回転になっても充
分に対応することができる。

以上の実施例では、吸気弁２の動弁装置について述べた
が、本発明は、排気弁の動弁装置について実施し得るの
は言うまでもない。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、油圧解放弁は、作動油室
に連通ずる出口油路を有するハウジングと、出口油路に
常時連通すべく周方向に長く延びて側壁に穿設された第
１弁孔を有して円筒状に形成されるとともに前記ハウジ
ングに軸ｉまわりの回動を可能として嵌合されるアウタ
シャフトと、内部に形成された油圧解放路に通じるべく
半径方向に延びる第２弁孔を前記第１弁孔に対応する位
置の側壁に有する円筒状に形成されてアウタシャフト内
に回転自在に嵌合されるとともにカムシャフトに連動、
連結されるインナシャフトとを備えるので、油圧解放弁
の作動速度を機関の運転状態に対応させることができ、
機関が高回転になっても充分に対応することができる。

【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、第１図は全体構
成を示す縦断側面図であって第２図のＩｌ線に沿う断面
図、第２図は第１図の■−■線拡大断面図、第３図は特
性線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　クランク軸により駆動されるカムシャフトに設けられ
   たカムと、閉弁方向にばね付勢された吸気弁あるいは排
   気弁との間に、一端がカムに連動、連結されたカム側ピ
   ストンの他端に臨む作動油室の油圧増大に応じて吸気弁
   あるいは排気弁を開弁作動すべく弁側ピストンが吸気弁
   あるいは排気弁に連動、連結されて成る油圧駆動機構が
   介装され、開弁作動時に油圧を解放すべく該作動油室に
   は油圧解放弁が接続される内燃機関の動弁装置において
   、油圧解放弁は、作動油室に連通する出口油路を有する
   ハウジングと、出口油路に常時連通すべく周方向に長く
   延びて側壁に穿設された第１弁孔を有して円筒状に形成
   されるとともに前記ハウジングに軸線まわりの回動を可
   能として嵌合されるアウタシャフトと、内部に形成され
   た油圧解放路に通じるべく半径方向に延びる第２弁孔を
   前記第１弁孔に対応する位置の側壁に有する円筒状に形
   成されてアウタシャフト内に回転自在に嵌合されるとと
   もにカムシャフトに連動、連結されるインナシャフトと
   を備えることを特徴とする内燃機関の動弁装置。