JPH024767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多気筒内燃機関の動弁装置に関するも
のである。

従来、多気筒内燃機関において、燃費を低減す
るために、吸、排気弁の休止機構と、吸、排気弁
の強制動弁機構とに関して各種の提案がなされて
いた。ところが、それの機構は、作動機構と要求
される作動条件とが異なるために、個別に提案さ
れており、吸、排気弁の休止機構と、吸、排気弁
の強制動弁機構とが組合わされたものは実現され
ていない。即ち、吸、排気弁の休止機構は、多気
筒のうちの特定気筒の仕事を実質的に無効にすべ
く、その特定気筒の吸、排気弁の開閉作動を休止
させるものであり、低負荷運転域において、吸、
排気弁を休止させることにより、燃費の大幅な低
減を実現し得るものである。一方、強制動弁機構
では、従来の動弁機構が必要としていた吸、排気
弁の閉弁用ばねを実質的に省くものであり、開弁
時にその閉弁用ばねの反発力が負荷されないの
で、動弁負荷が低減され、燃費の低減に寄与する
ものである。また、強制動弁機構では、従来のカ
ムプロフイルでは実現し得ないような理想的なカ
ムプロフイルで吸、排気弁を作動させることが可
能となり、吸、排気効率の向上が果たされる。す
なわち従来の動弁機構では機関の高回転時に閉弁
用ばねのサージング減少が発生し、騒音等の好ま
しくない不具合が生じることを防止するために、
カムプロフイルの形状制約され、そのために理想
的な吸、排気の効率が得られないのである。

このように、作動機構および作動条件の異なる
吸、排気弁の休止機構と強制動弁機構とを組合わ
せた動弁装置を実現することができれば、各機構
による効果を相乗して得ることができ、燃費の大
幅な低減と、吸、排気効率の向上とを得ることが
できるであろう。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたも
のであり、吸、排気弁の強制動弁機構と、特定気
筒の吸、排気弁の休止機構とを併せてそなえる多
気筒内燃機関の動弁装置を提供することを目的と
する。

この目的を達成するために、本発明によれば、
機関の回転に同期して回転駆動されるカムシヤフ
トに、各気筒の吸、排気弁に対応して閉弁用カム
と開弁用カムとがそれぞれ一体化され、前記カム
シヤフトと平行なロツカシヤフトには、各気筒の
閉弁用カムにそれぞれ当接する複数の第１ロツカ
アームと、各気筒の開弁用カムにそれぞれ当接し
対応する第１ロツカアームに連動する複数の第２
ロツカアームとがそれぞれ枢支され、特定気筒に
おいては、吸、排気弁に係合した係合腕と第２ロ
ツカアームとの間に、第２ロツカアームおよび係
合腕の連結及び連結解除を司る作動休止機構が介
装され、残余の気筒における第１及び第２ロツカ
アームのいずれか一方には、吸、排気弁に係合し
た係合腕が一体的に設けられる。

以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、先ず第１図及び第２図において、この内
燃機関Ｅは、多気筒たとえば４気筒のトーチ点火
式内燃機関であり、各気筒のシリンダヘツド１に
は、主燃焼室２への吸、排気を司る吸気弁３ａお
よび排気弁３ｂと、副燃焼室（図示せず）への吸
気を司る副燃焼室用吸気弁３ｃとが開閉動作自在
にそれぞれ設けられる。各弁３ａ，３ｂ，３ｃ
は、カムシヤフト４の回転動作に応じて強制的に
開閉作動されるが、低負荷運転時には、いくつか
の気筒の弁３ａ，３ｂ，３ｃはその作動を休止せ
しめられる。たとえば、各気筒の一方から他方に
向けて順に第１〜第４の番号を付けたとすると、
第１および第４気筒の各弁３ａ，３ｂ，３ｃは高
負荷運転時においては個別に対応する強制動弁機
構５ａ，５ｂ，５ｃによつて強制的に作動せしめ
らるが、低負荷運転時においては個別に対応する
作動休止機構６ａ，６ｂ，６ｃの働きによりその
作動を休止せしめられる。一方、第２および第３
気筒の各弁３ａ，３ｂ，３ｃは個別に対応する常
時強制動弁機構７ａ，７ｂ，７ｃによつて負荷の
高低に拘らず常時作動せしめられる。

第１および第４気筒の各弁３ａ，３ｂ，３ｃに
個別に対応する強制動弁機構５ａ，５ｂ，５ｃお
よび作動休止機構６ａ，６ｂ，６ｃはそれぞれ同
一の構成を有しており、また第２および第３気筒
の各弁３ａ，３ｂ，３ｃに個別に対応する常時強
制動弁機構７ａ，７ｂ，７ｃも同一の構成を有し
ている。したがつて、以下の説明では、強制動弁
機構５ａ，作動休止機構６ａ、常時強制動弁機構
７ａおよびそれらに関連する部分について詳述す
ることにし、他の強制動弁機構５ｂ，５ｃ、作動
休止機構６ｂ，６ｃ、常時強制動弁機構７ｂ，７
ｃおよびそれらに関連する部分については詳細な
説明を省略する。

第１気筒において、吸気弁３ａは、シリンダヘ
ツド１を上下に貫通して設けられた案内筒８内に
移動自在に挿通されており、その吸気弁３ａの上
端にはおねじ９が刻設される。おねじ９にはリテ
ーナ１０が螺着されるとともに、リテーナ１０に
よつて下方への移動を規制されて下側リフタ１１
が螺合される。また下側リフタ１１から上方に間
隔をあけた位置で、おねじ９には上側リフタ１２
が螺合され、この上側リフタ１２はその上方でお
ねじ９に螺合されるロツクナツト１３によつて上
方への移動を規制される。下側リフタ１１および
上側リフタ１２間に強制動弁機構５ａが係合され
ており、この強制動弁機構５ａの揺動動作によつ
て吸気弁３ａの強制的な上下動、すなわち強制的
な開閉動作が行われる。

なお、吸気弁３ａを囲繞してシリンダヘツド１
の上部とリテーナ１０との間にコイル状ばね１４
が介装されており、このばね１４のばね力により
吸気弁３ａは閉弁方向に付勢されているが、ばね
１４のばね力は吸気弁の閉弁状態を保持する程度
の弱いものであり、吸気弁３ａの開閉動作には殆
ど関与しない。

第３図において、強制動弁機構５ａは、シリン
ダヘツド１の中央部上方に配置された閉弁用カム
１５および開弁用カム１６を一体的に備えるカム
シヤフト４と、閉弁用カム１５に当接して揺動す
る第１ロツカアーム１７と、開弁用カム１６に当
接し第１ロツカアーム１７に連動して揺動する第
２ロツカアーム１８と、第２ロツカアーム１８と
の連結および連結解除自在であり吸気弁３ａに連
結される第３ロツカアーム１９と、各ロツカアー
ム１７，１８，１９を枢支すべくカムシヤフト４
と平行に配置されたロツカシヤフト２０とを備え
る。

カムシヤフト４は、シリンダヘツド１の上部で
回転自在に支承されており、機関の回転に同期し
て１／２の回転比で回転駆動される。またロツカ
シヤフト２０は、カムシヤフト４の斜め上方でシ
リンダヘツド１の上部に固定的に支持される。第
１ロツカアーム１７には閉弁用カム１５に摺接す
るカムスリツパ２１が一体的に設けられ、第２ロ
ツカアーム１８には開弁用カム１６に摺接するカ
ムスリツパ２２が一体的に設けられる。しかも両
カムスリツパ２１，２２は、カムシヤフト４およ
びロツカシヤフト２０の中心間を結ぶ仮想直線２
３の両側に配置される。すなわち、第１ロツカア
ーム１７のカムスリツパ２１は、前記仮想直線２
３に関して吸気弁３ａ側で閉弁用カム１５に摺接
し、第２ロツカアーム１８のカムスリツパ２２は
前記仮想直線２３に関して吸気弁３ａと反対側で
開弁用カム１６に摺接する。また第１ロツカアー
ム１７の吸気弁３ａ側の上部には、上方に臨む当
接座２４が設けられており、第２ロツカアーム１
８にはその当接座２４の上方に延びる支持部２５
が一体的に設けられる。この支持部２５には当接
座２４に当接するタペツトねじ２６が進退可能に
螺合されており、緩みを防止するためにタペツト
ねじ２６にはロツクナツト２７が螺合される。こ
のタペツトねじ２６により、第１および第２ロツ
カアーム１７，１８が連動する。閉弁用カム１５
により第１ロツカアーム１７が第１図の反時計方
向に回動したときには当接座２４がタペツトねじ
２６を押すことにより第２ロツカアーム１８も第
１図の反時計方向に回動し、また開弁用カム１６
により第２ロツカアーム１８が第１図の時計方向
に回動したときにはタペツトねじ２６が当接座２
４を押すことにより第１ロツカアーム１７も第１
図の時計方向に回動される。

第３ロツカアーム１９には吸気弁３ａの方向に
延び、しかも先端部が二股に分岐した係合腕２８
が一体的に設けられており、この係合腕２８の先
端が吸気弁３ａを両側から挟持するようにして下
側リフタ１１および上側リフタ１２間に係合され
る。したがつて第２ロツカアーム１８および第３
ロツカアーム１９が連結状態にあるときには、第
１ロツカアーム１７の閉弁方向への回動動作が第
２ロツカアーム１８を介して第３ロツカアーム１
９に伝達され、係合腕２８が上方に回動して上側
リフタ１２を上方に押上げることにより吸気弁３
ａが閉弁作動する。また第２ロツカアーム１８の
開弁方向への回動動作と一体的な第３ロツカアー
ム１９の回動動作により、下側リフタ１１が係合
腕２８により下方に押下げられて、吸気弁３ａが
開弁作動する。

第２ロツカアーム１８および第３ロツカアーム
１９間の連結及び連結解除を行なうための作動休
止機構６ａは、第２および第３ロツカアーム１
８，１９間に介装されており、この作動休止機構
６ａが作動したときに、第２および第３ロツカア
ーム１８，１９間の連結状態が解除される。その
ように連結状態が解除されると、第１および第２
ロツカアーム１７，１８の動作が第３ロツカアー
ム１９に伝達されず、吸気弁３ａはばね１４のば
ね力により閉弁されたままとなる。

第４図を併せて参照して、作動休止機構６ａ
は、ロツカシヤフト２０の軸線と平行な軸線に沿
つて第２および第３ロツカアーム１８，１９を連
結する位置およびその連結を解除する位置間で移
動可能なシンクロピン２９と、油圧の作用により
シンクロピン２９を連結解除位置側に押圧するタ
イミングピストン３０と、シンクロピン２９をそ
の連結位置側に向けて付勢するためのばね３１
と、タイミングピストン３０の作動を規制するト
リガ板３２とを備える。

第３ロツカアーム１９には、第２ロツカアーム
１８側に向けて開放しロツカシヤフト２０の軸線
と平行なガイド穴３３が穿設されており、そのガ
イド穴３３の底部には空気抜き孔３４が穿設され
る。シンクロピン２９は底部に透孔３５を有して
有底円筒状に形成されており、その開放端を前記
空気抜き孔３４側に向けてガイド穴３３に摺合さ
れ、ガイド穴３３の底部とシンクロピン２９との
間にばね３１が介装される。したがつて、シンク
ロピン２９は、ばね３１のばね力により、ガイド
穴３３から突出する方向、すなわち第２ロツカア
ーム１８側に向けて付勢される。

一方、第２ロツカアーム１８には、前記ガイド
穴３３に対応してロツカシヤフト２０の軸線と平
行なシリンダ孔３６が穿設されており、このシリ
ンダ孔３６の第３ロツカアーム１９とは反対側の
端部はプラグ３７によつて閉塞される。シリンダ
孔３６は、その第３ロツカアーム１９側から順
に、ガイド穴３３と同径のピン摺合部３８と、該
摺合部３８よりも小径のピストン摺合部３９と、
ピストン摺合部３９よりも大径の油圧室４０とが
形成されて成り、ピン摺合部３８およびピストン
摺合部３９間には第３ピストン１９側に臨む規制
段部４１が形成される。シンクロピン２９はピン
摺合部３８に摺合可能であり、規制段部４１に当
接してその第２ロツカアーム１８側への移動を規
制され、その状態で第２および第３ロツカアーム
１８，１９がシンクロピン２９を介して連結され
る。

タイミングピストン３０は、有底円筒体４２
と、円筒体４３とが相互に摺合されて成る。有底
円筒体４２は、その開放端を第３ロツカアーム１
９側に向けてピストン摺合部３９に摺合される。
円筒体４３は、ピストン摺合部３９に摺合する押
圧鍔４４を一端に有して有底円筒体４２に摺合さ
れる。有底円筒体４２の底部および円筒体４３の
一端部間にはばね４５が介装されており、円筒体
４３はばね４５のばね力により第３ロツカアーム
１９側に向けて付勢される。しかも円筒体４３に
おける一端部には透孔４６が穿設されており、前
記シンクロピン２９の透孔３５およびガイド穴３
３の底部の空気抜き孔３４を介して、タイミング
ピストン３０の内部は外部に連通されている。し
たがつて、円筒体４３および有底円筒体４２の軸
方向相対運動は、タイミングピストン３０内の空
気の加圧あるいは減圧による抵抗なしに自在にお
こなわれる。

有底円筒体４２および円筒体４３の長さは、有
底円筒体４２の底部がプラグ３７に当接し、かつ
規制段部４１に当接しているシンクロピン２９に
円筒体４３の押圧鍔４４が当接したときに、押圧
鍔４４および有底円筒体４２の端部間に、トリガ
板３２を嵌合し得る嵌合溝４７が形成されるよう
に設定される。また、有底円筒体４２の外周にも
トリガ板３２の嵌合可能な嵌合溝４８が穿設され
ており、この嵌合溝４８の位置は、油圧室４０に
油圧が作用してタイミングピストン３０がシンク
ロピン２９を押圧し、第２および第３ロツカアー
ム１８，１９の連結状態が解除されたときに、ト
リガ板３２が嵌合するように設定される。

第２ロツカアーム１８には、トリガ板３２を揺
動自在に摺合する溝４９が穿設されており、溝４
９に摺合されたトリガ板３２はロツカシヤフト２
０の軸線と平行なピン５０により第２ロツカアー
ム１８に枢支される。ピン50の両端にはＥ型止め
輪５１，５２がそれぞれ嵌着される。

第５図において、トリガ板３２にはピン５０の
位置からタイミングピストン３０側に延びる規制
部５３と、ピン５０の位置からロツカシヤフト２
０側に延びる当接部５４とがそれぞれ設けられて
おり、規制部５３は前記タイミングピストン３０
の嵌合溝４７，４８に嵌合可能である。また、当
接部５４はロツカシヤフト２０の外周に切込んで
設けられたカム面５５に当接する。さらに基本的
には略Ｕ字状に形成され、ピン５０の両端に枢支
されるばね５６の途中が規制部５３の上部に当接
され、ばね５６の両端は第２ロツカアーム１８の
ロツカシヤフト２０側の側面に当接される。この
ばね５６のばね力により、トリガ板３２は規制部
５３がタイミングピストン３０側に近接する方
向、すなわちピン５０のまわりに第５図の時計方
向に回動する方向に付勢される。一方、カム面５
５は、第２ロツカアーム１８が開弁方向、すなわ
ち第１ロツカアーム１８およびピン５０が固定の
ロツカシヤフト２０のまわりに第５図の反時計方
向に回動するのに応じて、ピン５０およびロツカ
シヤフト２０の中心間を結ぶ直線上でのカム面５
５およびピン５０の中心間の距離L₁が次第に小
さくなるようにして、ロツカシヤフト２０の一直
径線と平行な平坦面状に形成される。また当接部
５４の形状は、上述のようにカム面５５およびピ
ン５０の中心間の距離L₁が次第に小さくなるの
に応じてトリガ板３２をピン５０のまわりに第５
図の反時計方向に回動せしめるべく、カム面５５
に摺接する当接部５４の外周面からピン５０の中
心までの距離L₂がピン５０のまわりに第５図の
時計方向に進むにつれて小さくなるように形成さ
れる。これにより、第２ロツカアーム１８が開弁
方向に回動したときに、トリガ板３２は第２ロツ
カアーム１８とともにロツカシヤフト２０のまわ
りに第５図の反時計方向に回動しつつばね５６の
付勢力に抗してピン５０のまわりに第５図の反時
計方向に回動し、規制部５３がタイミングピスト
ン３０の嵌合溝４７あるいは４８から離脱せしめ
られることになる。

このような作動休止機構６ａにおいて、油圧室
４０に油圧が作用していない状態では、シンクロ
ピン２９がばね３１のばら力によりシリンダ孔３
６のピン摺合部３８に摺合して、第２および第３
ロツカアーム１８，１９を連結する。したがつて
第３ロツカアーム１９は、第２ロツカアーム１８
と一体的に揺動し、係合腕２８を介して吸気弁３
ａが開閉作動される。

一方、油圧室４０に油圧が作用すると、タイミ
ングピストン３０の有底円筒体４２が第３ロツカ
アーム１９側に作動するが、吸気弁３ａが閉弁作
動しているときには、トリガ板３２の規制部５３
が嵌合溝４７に嵌合しているので、有底円筒体４
２の動作は阻止される。吸気弁３ａが開弁作動し
ている途中では、トリガ板３２の規制部５３が嵌
合溝４７から離脱するので、有底円筒体４２の動
作が許容され、有底円筒体４２は円筒体４３の押
圧鍔４４に当接し、該押圧鍔４４を介してシンク
ロピン２９を押圧する。このとき、吸気弁３ａの
開弁作動が終了する頃になると、シンクロピン２
９とピン摺合部３８との間の摺動抵抗が小さくな
るので、シンクロピン２９はシリンダ孔３６のピ
ン摺合部３８から離脱してガイド穴３３内に押し
込まれる。したがつて第２および第３ロツカアー
ム１８，１９の連結状態が解除され、第３ロツカ
アーム１９は、第２ロツカアーム１８の動作に拘
わらず、吸気弁３ａを閉弁状態に保つ姿勢を維持
する。

第６図において、シンクロピン２９の直径は、
第２および第３ロツカアーム１８，１９の連結状
態が解除された状態で、第２ロツカアーム１８の
揺動動作に拘わらず、タイミングピストン３０が
常に摺接しているように設定される。すなわち、
角度αの範囲内で第２ロツカアーム１８がロツカ
シヤフト２０を支点として揺動運動する際に、第
６図の実線で示すようにタイミングピストン３０
とシンクロピン２９との軸線が一致している状態
から、タイミングピストン３０が鎖線で示す位置
まで角変位しても、斜線で示す部分でタイミング
ピストン３０とシンクロピン２９とが摺接してい
るように、シンクロピン２９の直径が設定され
る。

第２および第３ロツカアーム１８，１９を再び
連結する際には、油圧室４０の油圧が開放され
る。これにより、シンクロピン２９がばね３１の
ばね力により、第２ロツカアーム１８側に向けて
押圧されるが、この際にも第２ロツカアーム１８
が閉弁動作しているときには、トリガ板３２が嵌
合溝４８に嵌合しているので、タイミングピスト
ン３０の動作が規制されており、シンクロピン２
９の移動は阻止される。第２ロツカアーム１８が
開弁動作に移ると、トリガ板３２が嵌合溝４８か
ら離脱するので、タイミングピストン３０の移動
が可能となり、シンクロピン２９はタイミングピ
ストン３０を押圧しながらシリンダ孔３１ピン摺
合部３８に摺合する。これにより、第２および第
３ロツカアーム１８，１９が再び連結され、第３
ロツカアーム１９が第２ロツカアーム１８ととも
に揺動して、吸気弁３ａが開弁作動される。

このような第２および第３ロツカアーム１８，
１９の再連結時に、シンクロピン２９の軸線とシ
リンダ孔３６の軸線とが多少ずれていても、シン
クロピン２９のピン摺合部３８への摺合が円滑に
行われるようにするために、第７図で示すよう
に、シリンダ孔３６の開口端縁３６ａと、シンク
ロピン２９の端部周縁２９ａとは、滑らかに湾曲
加工される。すなわち第２および第３ロツカアー
ム１８，１９の連結が解除されている状態にある
ときに、第３ロツカアーム１９は上側リフタ１２
および下側リフタ１１間で係合腕２８の先端が上
下動するだけのわずかな角度で揺動可能であり、
第２および第３ロツカアーム１８，１９の再連結
時にシンクロピン２９の軸線とタイミングピスト
ン３０の軸線とがわずかにずれる可能性がある。
そのような場合でも、シンクロピン２９のピン摺
合部３８への摺合が自動的かつ円滑に行われるよ
うに、シンクロピン２９の端部周縁２９ａの湾曲
曲率半径R₁と、シリンダ孔３６の開口端縁３６
ａの湾曲曲率半径R₂とが設定される。

ここで、作動休止機構６ａに油圧を供給するた
めの構成について説明すると、再び第３図を参照
して、油圧供給源５７は油圧ポンプ５８とアキユ
ムレータ５９とから成る。油圧ポンプ５８は、シ
リンダ６０内のプランジヤ６１を駆動棒６２で往
復駆動して、吸入弁６３から作動油を吸入すると
ともに吐出弁６４から作動油を吐出するように構
成されており、駆動棒６２はカムシヤフト４に一
体的に設けられた駆動カム６５により駆動され
る。またプランジヤ６１は駆動棒６２に常に当接
するように、ばね６６により付勢される。吐出弁
６４に通じる吐出油路６７の途中にはアキユムレ
ータ５９が接続されており、吐出油路６７はさら
に電磁切換弁６８に接続される。

電磁切換弁６８は、前記吐出油路６７を油路６
９に接続する第１の切換態様と、油路６９を開放
油路７０に接続する第２の切換態様とを切換可能
であり、ソレノイド７１が励磁されたときに第１
切換態様となり、ソレノイド７１が消磁されたと
きには第２の切換態様となる。

油路６９はロツカシヤフト２０内に同心に形成
された油路７２に接続される。しかもロツカシヤ
フト２０には、第２ロツカアーム１８の油圧室４
０に対応した側壁に連通孔７３が穿設されてお
り、この連通孔７３は、第２ロツカアーム１８に
穿設された油路７４を介して油圧室４０に連通さ
れる。したがつて、ソレノイド７１を励磁して電
磁切換弁６８を第１の切換態様としたときに、油
圧ポンプ５８からの作動油が油圧室４０に供給さ
れ、ソレノイド７１を消磁して電磁切換弁６８を
第２の切換態様としたときに、油圧室４０の油圧
が開放される。

次に第８図によつて常時強制動弁機構７ａにつ
いて説明すると、この常時強制動弁機構７ａは、
閉弁用カム１５に当接して揺動する第１ロツカア
ーム７５と、開弁用カム１６に当接し第１ロツカ
アーム７５に連動して揺動する第２ロツカアーム
７６とを有し、第２ロツカアーム７６には吸気弁
３ａに係合する係合腕７８が一体的に設けられ
る。すなわち、この常時強制動弁機構７ａでは、
係合腕７８が第２ロツカアーム７６に一体的に設
けられているので、第１および第２ロツカアーム
７５，７６の揺動に応じて係合腕７８が常時上下
動し、吸気弁３ａはカムシヤフト４の回転動作
中、すなわち機関の運転中、負荷の高低に拘わら
ず、常に開閉作動される。なお、この第８図にお
いて、前述の強制動弁機構５ａに対応する部分に
は同一の参照符を付す。

次にこの実施例の作用について説明すると、内
燃機関Ｅが高負荷で運転されている状態にあつて
は、作動休止機構６ａ〜６ｃの各油圧室４０に油
圧は作用しておらず、したがつて強制動弁機構５
ａ〜５ｃにおいては第２ロツカアームおよび第３
ロツカアーム１９がシンクロピン２９を介して連
結されている。このため、第１および第４気筒に
おいては、閉弁用カム１５に当接して揺動する第
１ロツカアーム１７と、開弁用カム１６に当接し
第１ロツカアーム１７に連動して揺動する第２ロ
ツカアーム１８とによつて第３ロツカアーム１９
が揺動し、各弁３ａ〜３ｃが強制的に開閉作動せ
しめられる。また第２および第３気筒において
は、閉弁用カム１５に当接して揺動する第１ロツ
カアーム７５と、開弁用カム１６に当接し第１ロ
ツカアーム７５に連動して揺動する第２ロツカア
ーム７６とによつて各弁３ａ〜３ｃが強制的に開
閉作動せしめられる。このように、各弁３ａ〜３
ｃを強制駆動することにより、各閉弁用カム１５
および開弁用カム１６のカムプロフイルを理想的
な形状にして吸、排気効率を向上させることがで
きる。しかも、ばね１４のばね力を、各弁３ａ〜
３ｃの閉弁状態を維持する程度の弱い値に設定し
て、各弁３ａ〜３ｃの作動には殆ど無関係とする
ことができる。したがつて開弁作動時のばね１４
の反発力が小さくなり、動弁負荷が低減されるの
で、燃費を低減することが可能となる。

内燃機関Ｅが低負荷で運転されるときには、電
磁切換弁６８を励磁して油路６９，７２、連通孔
７３及び油路７４から、第１及び第４気筒におけ
る各作動休止機構６ａ〜６ｃの油圧室４０に油圧
を供給する。これにより、各タイミングピストン
３０が第３ロツカアーム１９側に向けて押圧駆動
され、各シンクロピン２９がばね３１のばね力に
抗してガイド穴３３内に押し戻される。この際、
第２ロツカアーム１８が閉弁作動しているときに
は、トリガ板３２が嵌合溝４７に嵌合しているの
でタイミングピストン３０の移動は規制されてお
り、第２ロツカアーム１８が開弁作動している際
にトリガ板３２が嵌合溝４７から離脱したときに
タイミングピストン３０の移動が許容される。こ
れにより、第２及び第３ロツカアーム１８，１９
がともに作動しているときのシンクロピン２９の
ピン摺合部３８からの離脱が避けられ、したがつ
てシンクロピン２９がシリンダ孔３６に引つ掛か
ることがなく、シンクロピン２９はガイド穴３３
に円滑に押し戻される。

シンクロピン２９がガイド穴３３内に押し戻さ
れることにより、第２および第３ロツカアーム１
８，１９の連結状態が解除され、第３ロツカアー
ム１９は、第２ロツカアーム１８の動作とは無関
係に、ばね１４によりその閉弁状態を維持する。

この際、シンクロピン２９の直径は第６図に関
連して説明したように大きく設定されているので
第２ロツカアーム１８の揺動運動に拘らず、タイ
ミングピストン３０はシンクロピン２９に常に摺
接しており、シンクロピン２９が第２ロツカアー
ム１８側に突出することはない。また、タイミン
グピストン３０における有底円筒体４２の嵌合溝
４８はトリガ板３２に対応する位置にあり、第２
ロツカアーム１８が閉弁作動しているときには、
トリガ板３２が嵌合溝４８に嵌合する。

このようにして、内燃機関Ｅの低負荷運転時に
は、第１及び第４気筒における各弁３ａ〜３ｃの
作動は休止されており、第２及び第３気筒の各弁
３ａ〜３ｃのみが常時強制動弁機構７ａ〜７ｃに
よつて強制的に作動せしめられる。従つて低負荷
運転時の燃費が大幅に低減される。

次に内燃機関Ｅが低負荷運転から高負荷運転に
復帰する場合を想定する。この場合には、電磁切
換弁６８のソレノイド７１が消磁され、第１およ
び第４気筒における各油圧室４０の油圧が解放さ
れる。これに応じて、各作動休止機構６ａ〜６ｃ
では、シンクロピン２９がばね３１のばね力によ
り、タイミングピストン３０を押圧しながらシリ
ンダ孔３６のピン摺合部３８に摺合する。ただ
し、第２ロツカアーム１８が閉弁作動していると
きには、トリガ板３２が嵌合溝４８に嵌合してい
るので、タイミングピストン３０およびシンクロ
ピン２９の移動は阻止されており、第２ロツカア
ーム１８が開弁作動しているときにトリガ板３２
が嵌合溝４８から離脱することにより、タイミン
グピストン３０およびシンクロピン２９の移動が
許容される。したがつて、第２および第３ロツカ
アーム１８，１９の連結解除時と同様に、第２お
よび第３ロツカアーム１８，１９が静止している
ときに、シンクロピン２９がシリンダ孔３６のピ
ン摺合部３８に円滑に摺合される。

しかも、シンクロピン２９の端部周縁２９ａの
曲率半径R₁と、シリンダ孔３６の開口端縁３６
ａの曲率半径R₂とは、シンクロピン２９のピン
摺合部３８への摺合が自動的かつ円滑に行われる
ように設定されているので、シンクロピン２９の
軸線とシリンダ孔３６の軸線とが多少ずれていた
としても、シンクロピン２９はシリンダ孔３６の
ピン摺合部３８に円滑に摺合される。

シンクロピン２９のピン摺合部３８への摺合に
より、第２および第３ロツカアーム１８，１９は
再び連結され、第１および第４気筒においては強
制動弁機構５ａ〜５ｃにより各弁３ａ〜３ｃの開
閉作動が再開される。この際、第２および第３気
筒においては、常時強制動弁機構７ａ〜７ｃによ
る各弁３ａ〜３ｃの開閉作動が継続されているの
で、結局、全気筒の各弁３ａ〜３ｃが強制的に開
閉作動されることになり、内燃機関Ｅの高負荷運
転が達成される。

ここで、吸気弁３ａおよび排気弁３ｂにそれぞ
れ対応する作動休止機構５ａ，５ｂの作動順序、
すなわち、吸気弁３ａおよび排気弁３ｂの作動休
止順序について検討してみると、排気弁３ｂを吸
気弁３ａよりも先に休止した場合には、第９図で
示すように吸気系への吹き返し現象が生じる。第
９図において、ａは吸気弁３ａのリフト、ｂは排
気弁３ｂのリフト、ｃは気筒内圧力を示し、参照
符ｉは点火時期、Ｐは大気圧を示すものである。
第９図で明らかなように、排気弁３ｂが作動休
止、すなわち閉弁しているときに、吸気弁３ａが
開弁しているので、斜線で示す範囲において吸気
系への吹き返し現象が生じる。これは、吸気弁３
ａ及び排気弁３ｂの作動休止後、作動復帰させる
ときに、吸気弁３ａを排気弁３ｂよりも先に作動
復帰させたときにも、同様である。

このような吸気系への吹き返し現象が生じる
と、気化器の詰り、騒音、エンジンストールなど
が生じて不都合である。

これに対して、作動休止のときには吸気弁３ａ
を排気弁３ｂよりも先に作動休止させ、作動復帰
時には排気弁３ｂを吸気弁３ａよりも先にあるい
は同時に作動させるようにしたときには、第１０
図ａ，ｂ，ｃで示すようになる。すなわち第１０
図ｂで示すように排気弁３ｂが開弁しているとき
に、第１０図ａで示すように吸気弁３ａが閉弁し
ていると、第１０図ｃの斜線で示す範囲で気筒内
圧力が加圧状態にあつても、吹き返し現象は生じ
得ない。

そこで、上述のように作動休止時には吸気弁３
ａを先に休止させ、作動復帰時には吸気弁３ａお
よび排気弁３ｂを同時に作動させるようにして、
吹き返し現象の生じることを防止するようにした
実施例について次に説明する。

第１１図は本発明の他の実施例を示すものであ
り、吸気弁３ａの作動休止機構７９ａと、排気弁
３ｂの作動休止機構７９ｂとが、一対のチエツク
弁８０，８１を介して連結される。すなわち、両
作動休止機構７９ａ，７９ｂにおいて、油圧室８
２は、タイミングピストン８５によつて後部室８
３と、先部室８４とに仕切られており、タイミン
グピストン８５は、後部室８３に油圧が作用して
いないときにばね８６により移動せしめられる作
動位置と、後部室８３に油圧が作用したときにば
ね８６，８７のばね力に抗してシンクロピン８８
をガイド穴８９内に押し戻す作動休止位置との間
で移動可能に設けられる。しかも、吸気弁３ａ側
の第２ロツカアーム１８には、タイミングピスト
ン８５が前記作動位置にあるときに先部室８４に
連通しかつタイミングピストン８５が作動休止位
置にあるときにタイミングピストン８５で閉塞さ
れる油路９０，９１と、タイミングピストン８５
が作動位置にあるときにタイミングピストン８５
で閉塞されしかもタイミングピストン８５が作動
休止位置にあるときに後部室８４に連通する油路
９２と、後部室８３に常時連通する油路９３とが
設けられる。また排気弁３ａ側の第２ロツカアー
ム１８には、後部室８３に常時連通する油路９４
と、タイミングピストン８５が作動位置にあると
きに後部室８３に連通しかつタイミングピストン
８５が作動休止位置にあるときには閉塞される油
路９５とが設けられる。

油路９３には電磁切換弁６８（第３図参照）か
らの油圧を供給する油路９６が接続される。また
油路９２と油路９４とは油路９７を介して接続さ
れ、この油路９７の途中には油路９２側から油路
９４側への圧油の流通のみを許容するチエツク弁
８０が介装される。また油路９７においてチエツ
ク弁８０と排気弁３ｂ側の油路９４との間で、前
記油路９７から分岐した油路９８が吸気弁３ａ側
の油路９０に接続されており、この油路９８の途
中には油路９０側への圧油流通のみを許容するチ
エツク弁８１が介装される。さらに、吸気弁３ａ
側の油路９１及び排気弁３ｂ側の油路９５は、オ
イルパン（図示せず）に開放される。

次にこの実施例の作用について説明すると、吸
気弁３ａ及び排気弁３ｂの作動を休止する際に
は、油路９６から油路９３を介して、作動休止機
構７９ａにおける油圧室８２の後部室８３に油圧
を供給する。これにより作動休止機構７９ａのタ
イミングピストン８５が作動してシンクロピン８
８をガイド穴８９に押し込んで、第２および第３
ロツカアーム１８，１９の連結が外れ、吸気弁３
ａの作動が休止する。このタイミングピストン８
５の作動休止位置への移動により、油路９２が後
部室８３に連通し、チエツク弁８０を介して作動
休止機構７９ｂの後部室８３に油圧が供給され
る。このため、作動休止機構７９ｂにおいて、タ
イミングピストン８５が作動してシンクロピン８
８をガイド穴８９内に押し込んで、排気弁３ｂの
作動が休止される。このようにして作動休止時に
は、吸気弁３ａが先に作動休止した後に、排気弁
３ｂが作動を休止する。

次いで、弁作動復帰の場合には、油路９６から
油圧を解放する。これにより、作動休止機構７９
ａのタイミングピストン８５はばね８６，８７の
ばね力により後退し、シンクロピン８８による第
２および第３ロツカアーム１８，１９の連結が行
われる。ところが、これと同時に、油路９０が先
部室８４に連通されるので、チエツク弁８１を介
して、作動休止機構７９ｂにおける後部室８３の
油圧が解放される。したがつて、両作動休止機構
７９ａ，７９ｂの各タイミングピストン８５が同
時に後退して第２および第３ロツカアーム１８，
１９の連結が行われる。

以上の実施例では、第２ロツカアーム１８に連
結可能な第３ロツカアーム１９をロツカシヤフト
２０に枢支し、第２および第３ロツカアーム１
８，１９間に作動休止機構６ａ〜６ｃをそれぞれ
介装するようにしたが、第２ロツカアーム１８
に、各弁３ａ〜３ｃに係合した係合腕を相対移動
可能に保持し、該係合腕と第２ロツカアーム１８
間に作動休止機構を介装するようにしてもよい。
また、強制動弁機構７ａ〜７ｃにおいては、係合
腕７８を第１ロツカアーム75に一体的に設けるよ
うにしてもよい。

以上のように本発明によれば、機関の回転に同
期して回転駆動されるカムシヤフトに、各気筒の
吸、排気弁に対応して閉弁用カムと開弁用カムと
がそれぞれ一体化され、前記カムシヤフトと平行
なロツカシヤフトには、各気筒の閉弁用カムにそ
れぞれ当接する複数の第１ロツカアームと、各気
筒の開弁用カムにそれぞれ当接し対応する第１ロ
ツカアームに連動する複数の第２ロツカアームと
がそれぞれ枢支され、特定気筒においては、吸、
排気弁に係合した係合腕と第２ロツカアームとの
間に、第２ロツカアームおよび係合腕の連結及び
連結解除を司る作動休止機構が介装され、残余の
気筒における第１及び第２ロツカアームのいずれ
か一方には、吸、排気弁に係合した係合腕が一体
的に設けられるので、カムプロフイルを理想的な
形状として吸、排気弁を強制的に開閉作動するこ
とができ、吸、排気効率を向上することができる
とともに、ばねによる動弁負荷を低減して燃費の
低減を図ることができる。しかも、作動休止機構
によつて第２ロツカアームの作動を係合腕に伝達
することを休止することができるので、機関の低
負荷運転時に、特定気筒の吸、排気弁の作動を休
止させることができる。したがつて、前記弁負荷
の低減による効果と相俟つて燃費の低減を一層図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の一実施例を示すもの
であり、第１図は縦断面図、第２図は第１図の一
部を省略して示す平面図、第３図は強制動弁機
構、作動休止機構及び油圧供給機構を示す分解斜
視図、第４図は作動休止機構の内部を示す断面
図、第５図はトリガ板のロツカシヤフト及びタイ
ミングピストンとの対応配置を示す断面図、第６
図はタイミングピストンとシンクロピンとの相対
位置を示す簡略図、第７図はシンクロピンの端部
とシリンダ孔の端部を拡大して示す断面図、第８
図は常時強制動弁機構の分解斜視図、第９図およ
び第１０図は吸気弁および排気弁の作動休止順序
による気筒内圧力の変化を示す図であり、ａは吸
気弁リフト、ｂは排気弁リフト、ｃは気筒内圧力
を示すものであり、第１１図は本発明の他の実施
例の断面図である。 ３ａ……吸気弁、３ｂ……排気弁、３ｃ……副
燃焼室用吸気弁、４……カムシヤフト、５ａ〜５
ｃ……強制動弁機構、７ａ〜７ｃ……常時強制動
弁機構、６ａ〜６ｃ，７９ａ，７９ｂ……作動休
止機構、１５……閉弁用カム、１６……開弁用カ
ム、１７，７５……第１ロツカアーム、２０……
ロツカシヤフト、２８，７８……係合腕。

Claims (1)

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
   ヤフトに、各気筒の吸、排気弁に対応して閉弁用
   カムと、開弁用カムとがそれぞれ一体化され、前
   記カムシヤフトと平行なロツカシヤフトには、各
   気筒の閉弁用カムにそれぞれ当接する複数の第１
   ロツカアームと、各気筒の開弁用カムにそれぞれ
   当接し対応する第１ロツカアームに連動する複数
   の第２ロツカアームとがそれぞれ枢支され、特定
   気筒においては、吸、排気弁に係合した係合腕と
   第２ロツカアームとの間に、第２ロツカアームお
   よび係合腕の連結および連結解除を司る作動休止
   機構が介装され、残余の気筒における第１及び第
   ２ロツカアームのいずれか一方には、吸、排気弁
   に係合した係合腕が一体的に設けられることを特
   徴とする多気筒内燃機関の動弁装置。 ２ 前記特定気筒のロツカシヤフトには、前記係
   合腕を備える第３ロツカアームが枢支され、第２
   ロツカアームおよび第３ロツカアーム間に前記作
   動休止機構が介装されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の多気筒内燃機関の動弁装
   置。