JPH0480203B2 - - 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、これが平担路を定常
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
少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維持し、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、構造の簡素化された弁停止装置を
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、このカム軸に摺動可能に外嵌する
カムと、上記カムの摺接面に形成された凹状部
と、この凹状部と対向するように上記カム軸に形
成されるガイド部と、このガイド部に摺動可能に
嵌合される係止部材と、上記凹状部に係止される
べく上記係止部材に形成された突状部と、この突
状部を上記凹状部に係止される方向に付勢する付
勢手段と、上記凹状部に対して上記突状部を係止
解除方向に押圧する押圧力を受ける上記係止部材
に形成された操作面と、この操作面に対して係止
解除方向に押圧力を加える操作手段と、上記凹状
部に対して、弁作動時に上記係止部材の突状部を
突入させ弁停止時に離脱させるべく上記操作手段
に係止及び係止解除出力を選択的に発する制御手
段とを有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内には後述する軸内油路２０１に連通す
る油路１１が上下に向け形成され、操作手段とし
ての油圧操作装置OCが接続され、同油圧操作装
置は制御手段としてのコントローラ１４に接続さ
れる。即ち、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１３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１３
１にまで導き、弁停止時には油を操作ポート１３
２を介し油管１２側に導くよう切換作動する。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２０１に連通する連結路１０
２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１
１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凹状部としての円錐
状の係止穴１６３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を平担に形成され、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、カムの摺接面を成す
環状内壁面１６１に対し摺動可能な摺接壁面２０
２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
備えたガイド部としてのガイド穴１８が形成され
る。ガイド穴１８はその中央部が軸内油路２０１
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２０４を
備えた底壁２０５に対向している。なお、細路２
０４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
く、その中央部の横穴内に操作面としての油圧受
面１９１が形成される。なお、油圧受面１９１は
突状部１９４の先端面にも形成される。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１９３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１９
４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１８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。

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回転速度、エンジン負
荷、トランスミツシヨン変速段の位置、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に導くよう切換られ（第１図中に１点鎖線
で示した）、この圧油により、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２
１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。

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、この弁停止装置
１はロツカアーム６のような揺動端のマスを増加
させず、回転運動するカム軸２内にプランジヤ１
９を増設するのみであり、その動弁系としてのマ
スが従来装置より小さく、高速運転を容易に行な
える利点がある。しかも、構造が比較的簡素化さ
れ、コストが低く、信頼性も向上する。更に、た
とえ、ばね２１がへたりを生じても、プランジヤ
１９はその重心Ｇがカム軸の中心線ｌより開口側
に位置するよう設定されれば、遠心力によつても
カム１６とカム軸２の係合を確保できる利点があ
る。更にまた、弁停止装置１を装着しないエンジ
ンとの間での部品の共通性も十分確保できる利点
がある。

第１図に示したカム１６はその環状内壁面１６
１にテーパー状の係止穴１６３を形成されていた
が、これに代え、第４図に示すように、環状内壁
面１６１に中心線ｌと平行な長溝状の係止溝１６
３ａを形成してもよい。なお、この場合、ストツ
パピン１７はカム１６に加え、その側面１６２に
当接する油止め板２３をも係止することになる。

第１図に示した弁停止装置１は係止部材として
プランジヤ１９を備え、その油圧受面１９１に、
圧油による押圧力を受け摺動作動し、カム１６と
カム軸２との連結、分離を行なうものであつた
が、これに代え、第５図に示すように弁停止装置
１ａを構成してもよい。即ち、カム軸２ａ上の摺
接壁面２０１にカム１６ｂを外嵌し、これをスト
ツパピン１７によりずれ不可に保持し、カムの一
側面に凹状部としてのテーパー状の係止側穴２４
を形成し、カム軸２ａ上のキー２５をガイド部と
して、それに環状のスライダ２６を外嵌し、スラ
イダ２６には突状部としての環状のテーパ面２６
１と、操作面としての環状溝面２６２とを形成
し、この環状溝面２６２に中心線ｌ方向の押圧力
を加えるレバー２７を突入させ、レバー２７の一
端にソレノイド２８を連結した構成としてもよ
い。この場合、まず、ソレノイド２８にコントロ
ーラ２９からの出力信号が与えられていない無信
号時には、リターンスプリング３０がテーパ面２
６１を係止側穴２４に圧接しており、スライダ２
６によりカム１６ａとカム軸２ａとを一体化し、
弁の開閉を行なう通常運転が行なわれる。一方、
出力信号がソレノイド２８に与えられると、レバ
ー２７が作動し、キー２５に沿つてスライダ２６
が摺動し、テーパ面２６１と係止側穴２４は離脱
し、カム１６ａに対しカム軸２ａは空回りし、休
筒運転が行なわれる。

第５図に示した弁停止装置１ａは第１図の弁停
止装置１と同様の効果を有する。特に、操作手段
としてソレノイド２８を用いており、油路を必要
とせず、構成がより簡素化される利点がある。

上述の処において、弁停止装置１，１ａは休筒
運転を可能とするエンジンに利用されるものとし
て説明したが、この他にも、４バルブエンジンの
動弁系に取付けでき、低出力時にスワール強化用
の給気ポートのみを利用し、大出力時には給、排
気弁共に２弁ずつ作動させるという操作をも行な
うことができる。

【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図は
第１図中のカムに代えて用いられるカムの正面お
よび側断面図、第５図は本発明の他の実施例とし
ての弁停止装置の要部断面図をそれぞれ示してい
る。 １，１ａ……弁停止装置、２，２ａ……カム
軸、１６，１６ａ……カム、１８……ガイド穴、
１９……プランジヤ、１９４……突状部、１９１
……油圧受面、２４……係止側穴、２５……キ
ー、２６……スライダ、２６１……テーパ面、２
６２……環状溝面、１４……コントローラ、２１
……ばね、１６１……環状内壁面、１６３……係
止穴、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カムと、このカムの摺接面
   に形成された凹状部と、この凹状部と対向するよ
   うに上記カム軸に形成されるガイド部と、このガ
   イド部に摺動可能に嵌合される係止部材と、上記
   凹状部に係止されるべく上記係止部材に形成され
   た突状部と、この突状部を上記凹状部に係止され
   る方向に付勢する付勢手段と、上記凹状部に対し
   て上記突状部を係止解除方向に押圧する押圧力を
   受ける上記係止部材に形成された操作面と、この
   操作面に対して係止解除方向に押圧力を加える操
   作手段と、上記凹状部に対して、弁作動時に上記
   係止部材の突状部を突入させ弁停止時に離脱させ
   るべく上記操作手段に係止及び係止解除出力を選
   択的に発する制御手段とを有したことを特徴とす
   る弁停止装置。