JPH0472969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の給、排気弁を所定時に停止
させる装置、特に、動弁系内のカムとカム軸との
間で弁作動力をカツト可能な弁停止装置に関す
る。

内燃機関を備えた車両は、これが平坦路を定常
走行したり、市街地を低速走行するような軽負荷
運転時、あるいは空ぶかし時には大きな出力を必
要としない。このような場合、内燃機関は必要最
小限の燃料を着火させてその駆動を持続させれば
よく、給気量、燃料とも低量に押えられる。特
に、給気弁および排気弁をそれぞれ２つ備えたよ
うな２弁式の内燃機関の場合、低出力時には口径
の比較的小さい、スワール多発形状の給気ポート
を備えた給気弁と一つの排気弁のみを作動させ、
大出力時には４つの弁を全て作動させるというよ
うな方式を用いたものが知られている。更に、多
気筒エンジンの場合「自動車工学、昭和57年４月
号、新機構解説」に開示されるように、複数個の
シリンダの内の一部シリンダのロツカアームを空
振させて、弁を全閉に保持し、出力発生を停止さ
せ、軽負荷時に休筒運転を行ない、定状駆動を持
続させるものも知られている。これらの内燃機関
は、いずれも無駄な燃料の消費を押えることがで
きるが、動弁系内に弁停止装置を取付ける必要が
あり、通常の内燃機関より、その動弁系が複雑と
なり、動弁系の駆動部のマスが増加し、慣性力の
増大を招くという不都合を生じる。

本発明は、動弁系のマスの増加を低く押えるこ
とができ、かつ弁停止と弁作動との切換がより確
実に行なえる弁停止装置を提供することを目的と
する。

本発明による弁停止装置は、内燃機関の動弁系
内のカム軸と、カム軸に外嵌するカムと、カム軸
に形成されたガイド穴に嵌合され、かつ、カムの
環状内壁面の係止穴に突入、退去可能なプランジ
ヤと、弁停止時にプランジヤを係止穴より退去さ
せる油圧操作装置とを有し、上記カム軸には軸内
油路より延出し、その開口端が係止穴と対向可能
な補油路を形成したことを特徴としている。

以下、本発明を添付図面と共に説明する。

第１図には本発明の一実施例としての弁停止装
置１を示した。この弁停止装置は図示しない多気
筒ガソリンエンジンの内の、通常運転と休筒運転
を適時に行なう１つの気筒（ここでは１気筒のみ
としたが複数の気筒にも同様に取付けられる）に
対して取付けられる。なお、このエンジンの動弁
系は、エンジン回転速度の半分の速度で回転され
るカム軸２をシリンダヘツド３上に枢着してお
り、カム軸２と平行状に架設される給気弁用ロツ
カアームシヤフト４（第２図参照）と排気弁用ロ
ツカアームシヤフト５とにそれぞれ取付けられた
ロツカアーム６を介し、給気弁（図示せず）や排
気弁７を作動させるというオーバヘツドバルブ構
造を呈する。ここで、弁停止装置１は休筒運転時
において、給気弁と排気弁７とを同様に操作し、
その構造も同様であることより、以後、主に排気
弁７側の動弁系を説明する。

カム軸２はこれと一体の軸受部１０を介し、シ
リンダヘツド３上の取付台８に、カムキヤツプ９
をボルト止めすることにより、取付けられる。な
お、カムキヤツプ９は図示しない複数箇の他のカ
ムキヤツプおよび取付台と共働し、このカム軸２
の他に上述の２本のロツカアームシヤフト４，５
をも支持している（第２図参照）。更に、カムキ
ヤツプ９内には油路１１が上下に向け形成され、
これに油圧操作装置OCが接続される。油路１１
の下端は軸受部１０の環状溝１０１に開口し、上
端は油管１２を介しオイルコントロールバルブ１
３に接続される。オイルコントロールバルブ１３
は三方電磁弁であり、マイクロコンピユータから
なるコントローラ１４からの出力信号により操作
され、通常の弁作動時にはオイルポンプ１５から
の油を油溜としてのアキユムレータ１５１に備蓄
し、これを流入ポート１３１にまで導き、弁停止
時には油を操作ポート１３２を介し油管１２側に
導くよう切換動作する。なお、符号１３３はドレ
ーンポートを示している。一方、軸受部１０には
環状溝１０１の一部よりカム軸２内の軸内油路２
０１に連通する連結路１０２が形成される。この
ため、カム軸と一体の軸受部１０がカム軸２の中
心線ｌを中心に回転する際、常に軸内油路２０１
は環状溝１０１や油路１１を介し油管１２側に連
通する。

カム軸２上の所定位置には図示しない給気弁用
のカムと排気弁用のカム１６が所定間隔を介しそ
れぞれ外嵌される。カム１６はそのベースサーク
ル（第３図参照）ａの中心線がカム軸２の中心線
ｌに一致するよう、その環状内壁面１６１が形成
される。この環状内壁面には円錐台状の係止穴１
６３が形成される。なお、カム１６はその中心線
ｌの方向へのずれを防ぐため、その両側面１６２
を平坦に形成され、カム軸２に離脱不可に取付け
られた切欠円状のストツパピン１７に摺接可能で
ある。カム軸２には一対のストツパピン１７間に
位置し、かつ、カムの環状内壁面１６１に対し摺
動可能な摺接壁面２０２が確保される。この摺接
壁面２０２で囲まれたカム軸２内には中心線ｌと
直交する中心線ｌ１を備えたガイド穴１８が形成
される。ガイド穴１８はその中央部が軸内油路２
０１と交差状に重なり合つており、しかも、一方
端は摺接壁面２０２に開口し、他方端は細路２０
４を備えた底壁２０５に対向している。なお、細
路２０４は摺接壁面２０２上の逃し溝２０３を介
し油やエアを大気開放させる。ガイド穴１８には
係止部材としてのプランジヤ１９が摺動可能に嵌
合される。第３図に示すように、このプランジヤ
１９はその全長がガイド穴１８の長さよりわずか
に短かく、その中央部には油圧受面１９１が形成
され、この油圧受面１９１の他の部分は円筒状に
形成される。しかも、油圧受面１９１を形成した
隔壁１９２より下側、即ち、底壁２０５側はピス
トン部１９３として形成され、このピストン部１
９３はばね２１により底壁２０５より離れる方向
に付勢される。ピストン部１９３より上方、即
ち、開口側は突状部１９４を形成し、その突端は
係止穴１６３に突入可能な円錐台状を呈する。な
お、突状部１９４の側壁には切欠穴１９５が形成
され、これを通して軸内油路２０１からの油圧が
油圧受面１９１に伝えられる。このようにプラン
ジヤ１９はその突状部１９４をばね２１の弾性力
により常にガイド穴より突出し、係止穴１６３に
突入するよう付勢され、油圧を受けた際は突状部
１９４をガイド穴１８内に退去させる構成であ
る。

カム軸２は、プランジヤ１９を嵌合したガイド
穴１８の中心線ｌ１を含むと共に、カム軸の中心
線ｌと直交する面上に３つの補油路２３を形成し
ている（第３図参照）。即ち、各補油路２３は軸
内油路２０１より放射状に延出し、環状内壁面１
６１に開口端を向けた形状を呈す。

更に、第３図に示すように、カムの環状内壁面
１６１には係止穴１６３に向け徐々に溝の深さを
増す形状のランプ溝２４が形成される。このラン
プ溝はその深幅がプランジヤの突状部１９４の突
端を突入可能な程度に形成され、かつ、３つの補
油路２３の開口端とも対向可能なよう、環状内壁
面１６１の内周方向に長く形成される。

第１図中符号２２は軸内油路２０１の範囲を規
制する止め柱を示している。

第１図に示した弁停止装置１はエンジンの作動
と共に作動する。まずコントローラ１４は車両の
走行状態としてのエンジン回転速度、エンジン負
荷、トランスミツシヨンの変速段の位置、クラツ
チのオンオフ等をそれぞれ検出し、それが軽負荷
走行時、あるいは空ぶかし時である時のみ出力信
号をオイルコントロールバルブ１３に出力し、そ
れ以外の時は出力信号を停止する。即ち、出力信
号停止時にはオイルコントロールバルブ１３はホ
ームポジシヨンにあり、圧油を流入ポート１３１
にまで導びくのみであり、軸内油路２０１側の油
圧受面１９１には伝えられない。このため、プラ
ンジヤ１９はばね２１の弾性力のみを受け、その
突状部１９４をカムの係止穴１６３に突入させる
ことができ、カム軸２と一体的にカム１６は回転
し、排気弁７を通常状態で開閉作動させる。な
お、図示しない給気弁も同様に通常作動し、これ
らの弁を備えたシリンダは出力発生を行なう。一
方、コントローラ１４が出力信号を発すると、オ
イルコントロールバルブ１３は圧油を操作ポート
１３２に導くよう切換えられ（第１図中に１点鎖
線で示した）、この油圧により、油圧受面１９１
が押圧され、ばね２１の弾性力に抗してプランジ
ヤ１９はガイド穴１８に全て退去し、カム１６に
対し、カム軸２が相対的に空回りする。このた
め、排気弁７は全閉状態を保持する。これと同様
に図示しない給気弁も全閉状態を保持するため、
これら両弁を備えたシリンダは出力発生を停止し
た休筒運転に入る。なお、コントローラ１４が出
力を再度停止すると、プランジヤ１９は、再度ば
ね２１の弾性力のみを受け、その突状部１９４が
カムの係止穴１６３に対向した際、それに突入し
カム１６とカム軸２は一体的に回転し、再度シリ
ンダは出力発生可能な通常運転に入る。

上述のプランジヤ１９の摺動において、休筒運
転時には、第４図および第５図に示すように、高
油圧によりプランジヤ１９はガイド穴１８内に完
全に退去し、カム１６に対し、カム軸２が空回り
する。ここで、補油路２３が無いものとすると、
カム軸２上の逃し溝２０３はカム軸の中心線ｌ方
向に長く、これが、カム１６と相対的に１回転す
る毎に対向し（第４図に示した）。係止穴１６３
やランプ溝２４を大気開放させると、それら部分
の油は排出されてしまい、そのまま次にプランジ
ヤ１９がランプ溝２４および係止穴１６３と対向
すると、それらへの油の充填の間にプランジヤ１
９が突出し、これが係止穴１６３に一時的に突入
し、カム１６に回転力を加える不都合を生じる。
ところが、３つの補油路２３は、各々、軸内油路
２０１の高圧油を受けており、これらの開口端
が、第５図に示すようにランプ溝２４や係止穴１
６３に対向する間、油を充填することができ、こ
の後にプランジヤ１９が係止穴１６３等に対向し
ても、その突出作動を防止でき、カム軸２の空回
りが順調に行なわれる。

更に、休筒運転より通常運転に入る時、ガイド
穴１８内に退去していたプランジヤ１９は油圧低
下により、ばね２１の弾性力のみを受ける。そし
て突状部１９４の突端がランプ溝２４に対向する
と突出作動を始め、係止穴１６３にスムーズに突
入を完了する時点でカム１６とカム軸２とが一体
化して回転することになる。

このように、弁停止装置１が所定時に作動する
ことにより、これを取付けられたシリンダは通常
運転と休筒運転とを行なうことができ、燃料消費
を低く押えることができる。特に、プランジヤ１
９の係止穴１６３への突入作動はランプ溝２４の
作用により、スムーズに行なわれ、しかも、ラン
プ溝２４や係止穴１６３の油の排出による誤作動
は補油路２３の油充填作用により、防止され、弁
停止と弁作動との切換がより確実に行なわれる利
点がある。

上述の処において、補油路２３は３つ形成され
ていたが１つでもよく、これに限定されるもので
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての弁停止装置
の要部断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面
図、第３図は第１図のＹ−Ｙ線断面図、第４図お
よび第５図は同上弁停止装置に用いるカムとカム
軸との相対位置の各々異なる場合の各断面図をそ
れぞれ示している。 １……弁停止装置、２……カム軸、１６……カ
ム、１８……ガイド穴、１９……プランジヤ、２
３……補油路、２４……ランプ溝、１６１……環
状内壁面、１６３……係止穴、１９１……油圧受
面、OC……油圧操作装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の動弁系内のカム軸と、このカム軸
   に摺動可能に外嵌すると共に、環状内壁面の形成
   されたカムと、上記カム軸に形成されたガイド穴
   に嵌合され、かつ、環状内壁面に形成された係止
   穴に対し突出部を突入、退去可能なプランジヤ
   と、このプランジヤの中央部に形成した油圧受面
   に対し弁停止時にカム軸に形成した軸内油路を介
   し油圧を加えプランジヤを係止穴より退却させる
   油圧操作装置とを有し、上記カム軸には軸内油路
   より延出し、その開口端が係止穴と対向可能な補
   油路を形成した構成の弁停止装置。