JPH0640888Y2 - 内燃機関の動弁機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本考案は、内燃機関の回転速度に応じて油圧の作用によ
り隣接する複数のロッカアームを選択的に連結または解
除することにより、吸気弁または排気弁の作動バルブ数
を切り換えたり弁の作動タイミングを可変とするロッカ
アーム連結切換手段を備えた内燃機関の動弁機構に関す
る。

〈従来の技術〉 従来、例えば特開昭61-19911号公報等に於て、機関の回
転に同期して回転駆動されるカム軸に一対の低速カムと
単一の高速用カムとを一体的に隣接して配置し、低速用
カムに摺接しかつ一対の吸気弁又は排気弁に係合する一
対の直動ロッカアームと高速用カムに摺接する遊動ロッ
カアームとを相対角変位可能にロッカシャフトに枢支
し、エンジンの回転速度に応じて連結切換手段により各
ロッカアームを一体的に、または別個に揺動させるよう
にした内燃機関の動弁機構が提案されている。連結切換
手段は各気筒毎にロッカアームに内蔵されており、エン
ジン潤滑油の一部を利用してエンジンにより駆動される
オイルポンプから供給される油圧によって作動する。

この連結切換手段に油圧を供給するために、ロッカシャ
フトを中空にして内部に給油路が形成され、かつロッカ
シャフト管壁に開設した給油孔からロッカアームに内設
した通路を介して連結切換手段の油圧室に連通してい
る。従って、ロッカシャフトの給油孔とロッカアームの
通路入口とが一致するように、ロッカシャフトを軸線方
向及び回転方向双方に位置決めしてシリンダヘッドに固
定する必要がある。

他方、例えば特願昭61-314802号明細書等に於て、低速
用カム及びロッカアームの摺接面を潤滑する低速用潤滑
油路と高速用カム及びロッカアームの摺接面を潤滑する
高速用潤滑油路とを別個に独立して設けると共に、ロッ
カシャフト内部に設けた連結切換手段の給油路の後端に
絞りを介して高速用潤滑油路を接続した内燃機関用動弁
機構が開示されており、これにより連結切換手段の作動
を円滑かつ確実ならしめると共に高速運転時にカムを十
分に潤滑し、かつ給油系統の構成を簡単にすることがで
きる。

一般に、ロッカシャフトはボルトやノックピン等によっ
てシリンダヘッドに位置決めして固定される。また、連
結切換手段の給油路から高速用潤滑油路への接続構造は
ロッカシャフトの位置決め構造と別個に構成することが
できる。しかしながら、これらをそれぞれ別個の構造に
すれば部品点数が多くなり、加工・組付工数が増加して
製造コストが高くなると共に、構造がより複雑化しかつ
大型化するという不都合が生じる。

〈考案が解決しようとする課題〉 そこで、本考案の目的は、ロッカシャフトの位置決め構
造とロッカシャフト内部の給油路からカム等を潤滑する
給油系統への接続構造とを共用化することにより、部品
点数及び加工・組付工数を削減して製造コストの低減を
図り、かつレイアウト上のコンパクト化を達成し得るよ
うにした内燃機関の動弁機構を提供することにある。

［考案の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 上述の目的は、本考案によれば、ロッカシャフトに揺動
可能に枢支され、かつクランク軸に同期回転するカム軸
上のカムにより揺動駆動される複数のロッカアームと、
油圧の作用により隣接する前記ロッカアームを選択的に
連結または解除するロッカアーム連結切換手段と、前記
ロッカアーム連結切換手段に油圧を供給するための前記
ロッカシャフトの内部に設けられた油圧用給油路と、前
記カム軸を支持するカムホルダの内部に設けられ、絞り
を介して前記油圧用給油路の後端に接続された給油路
と、前記カムホルダ内の給油路に接続された前記カムを
潤滑するための潤滑用給油路とを備える内燃機関の動弁
機構であって、前記絞りを郭成する絞り部材をシリンダ
ヘッド側から前記ロッカシャフトの管壁を直交する向き
に貫通させかつ前記カムホルダの凹部に挿入することに
よって、前記ロッカシャフトと前記カムホルダとが位置
決めされることを特徴とする内燃機関の動弁機構を提供
することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、絞り部材によってロッカシャフト及
びカムホルダをシリンダヘッドに位置決めすると同時
に、ロッカシャフト内部の油圧用給油路の後端に絞りを
介してカムの潤滑用給油路を接続することができる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本考案を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図に於て、本考案を適用したDOHC型多気筒エンジン
は、各シリンダ１にそれぞれ２個の吸気弁２、３と排気
弁４、５とが設けられ、該エンジンのシリンダブロック
上端に結合されるシリンダヘッド６内部には、吸気側の
動弁機構７と排気側の動弁機構８とが平行かつ対称的に
配置されている。シリンダヘツド６の中央には、各シリ
ンダ１の燃焼室に真上方向から突入する点火プラグを装
着するためのプラグ差込孔９が穿設されている。

両動弁機構７、８は同様の構成を有するので吸気側の動
弁機構７のみについて説明すると、シリンダヘッド６に
固定されたロッカシャフト10にはフト10には、各シリン
ダ毎に３個のロッカアーム11〜13が隣接して揺動自在に
かつ互いに相対角変位可能に枢支されている。ロッカシ
ャフト10は、シリンダヘッド６の両端に設けられた支持
部19a、19b及び各シリンダ１間の設けられた支持部20に
嵌合させて支持されている。

第２図に併せて示されるように、ロッカアーム11〜13の
上方にはカムシャフト14が、シリンダヘッド６に形設さ
れた断面半円形のカム支持部15と該カム支持部上に締結
される図示されないカムホルダとによって回転自在に支
持される。カム支持部15には、シリンダヘッド６をシリ
ンダブロックに締着するボルトを挿通するための孔15a
が穿設されている。カムシャフト14には、リフトの小さ
い低速用カム16、17とリフトの大きい高速用カム18とが
一体的に形成されている。更に、カムシャフト14の情報
には後述するカム及びロッカアームの摺接面を潤滑する
ための給油路を郭成する給油管が配設される。

ロッカアーム11〜13の上面にはそれぞれ対応するカム16
〜18に摺接するカムスリッパ21〜23が一体的に形成され
ている。また、低速用カム16、17に摺接する第１及び第
２ロッカアーム11、12の遊端部にはそれぞれタペットね
じ24、25が螺着され、その下端にリテーナ26、27を介し
てバルブスプリング28、29により閉弁方向に付勢された
各吸気バルブ２、３の上端が当接している。他方、第１
及び第２ロッカアーム11、12の間に配置された高速用カ
ム18に摺接する第３ロッカアーム13には、その下端部に
図示されないロストモーションスプリングが当接して上
向きに付勢力を与えている。

第３図によく示されるように、隣接する第１〜第３ロッ
カアーム11〜13の内部には連結切換装置30が内蔵されて
おり、エンジンの中低速運転時には各ロッカアーム11〜
13が別個に揺動するが、高速運転時には一体的に連結し
て一対の吸気バルブ２、３の開弁駆動する。この連結切
換装置30は、第３ロッカアーム13側に開口する有底の第
１ガイド孔31が第１ロッカアーム11内部にロッカシャフ
ト10と平行に穿設され、かつ第１カイド孔31に摺動可能
に嵌合する第１切換ピン32を有する。第１ガイド孔31の
底部には油圧室33が郭定され、第１ロッカアーム11内設
された通路34及び中空のロッカシャフト10の側部に開設
された給油孔35aを介してロッカシャフト10内部に設け
られた給油路35に連通している。

第３ロッカアーム13には、カムスリッパがカムのベース
円に摺接する静止位置に於て第１ガイド孔31と同心をな
す同径の第２ガイド孔36がロッカシャフト10と平行に貫
設され、かつ内部に第２切換ピン37がその一端を第１切
換ピン32に当接させて摺動可能に嵌合している。第２ロ
ッカアーム12には、同様にして有底の第３ガイド孔38が
穿設され、かつその中にストッパピン39がその一端を第
２切換ピン37の他端に当接させて摺動可能に嵌合してい
る。ストッパピン39は、第３ガイド孔38の底部に嵌合さ
れたガイドスリーブ40に軸部41を嵌挿させ、常時リター
ンスプリング42によって第３ロッカアーム13に付勢され
ている。

また、第１図に示されるように、シリンダヘッド６の一
方の端部にはその端面61に開口する給油口62が穿設さ
れ、かつ連通路63を介して支持部19aに固定された吸気
側及び排気側のロッカシャフト10の一方の端部10aに開
口する給油路35にそれぞれ連通している。端面61には、
後述するようにエンジンに駆動されるオイルポンプから
送られる油圧を給油口62に選択的に切り換えて供給する
切換制御弁64が取付られている。切換制御弁64は、その
入口が第３図に示されるようにオイルギャラリ65に接続
され、オイルパン66からオイルポンプ67によりリリーフ
弁68、オイルフィルタ69及びオイルクーラ70を介して油
圧が供給されるようになっている。

第４図に示されるように、シリンダヘッド６の切換制御
弁64と反対側の端部に設けられた支持部19bには、ロッ
カシャフト10の他方の端部10bを嵌合させて支持する孔7
1が設けられ、かつ該孔71に連通するようにオリフィス
部材の取付孔72が垂直に穿設されている。孔71に嵌合す
るロッカシャフト10の端部10bの側部には、給油路35の
後端を後述する高速潤滑用給油路に接続するための取付
孔72と略同径の接続孔73が開設されている。この接続孔
73は、各ロッカアーム連結切換手段30の通路入口34aと
ロッカシャフト10の給油孔35aとが整合するようにロッ
カシャフト10の軸線方向及び回転方向双方の位置を決め
て取付孔72と一致する位置に設けられる。

第５図に示されるように、接続孔73を取付孔72に一致さ
せてロッカシャフト10を位置決めし、上方からオリフィ
ス部材74を取付孔72に挿入する。オリフィス部材74は内
部に絞りを設けたピン形状の部材からなり、その先端部
には側面及び下面にそれぞれ開口する入口ポート75が穿
設されている。オリフィス部材74の上部に設けられた拡
径部76には凹溝77が周設され、かつＯリング78が装着さ
れている。

オリフィス部材74は、拡径部76の下端を取付孔72の段部
79に係合させて、入口ポート75を設けた先端部がロッカ
シャフト10の接続孔73を貫通して給油路35内に突入する
位置まで挿入される。このようにオリフィス部材74先端
を接続孔73に係合させることによって、ロッカシャフト
10をその軸線方向及び回転方向双方に関して所定位置に
固定することができる。従って、オリフィス部材74には
鋼等の材料を使用して耐摩耗性を確保することが好まし
い。また、取付孔72及び接続孔73の直径はオリフィス部
材74の外径より幾分大きく形成されているため、オリフ
ィス部材外周面と各孔内周面との間に僅かな隙間が形成
される。しかし、拡径部76に装着したＯリング78によっ
てオイルの漏れが阻止されるので、各ロッカアーム連結
切換手段30の作動に影響を与えることはない。

支持部19bの上端にはカム14を回転自在に支持するカム
ホルダ81が配置され、かつその上に低速潤滑用給油路82
と高速潤滑用給油路83とを郭成する給油管部材84が配置
されてボルト85によってシリンダブロック６に締着され
る。カムホルダ81には連通路86が内設されており、オリ
フィス部材74の出口ポート87を高速潤滑用給油路83に接
続している。該給油路83には、高速用カム18に対応する
位置に潤滑油をシャワ式に噴射するための噴出孔88が設
けられている。

他方、低速潤滑用給油路82は、オイルギャラリ65から分
岐されかつ途中にオリフィス89を設けた油路90に接続さ
れている。この給油路82には、各カム16〜18に対応する
位置に潤滑油をシャワ式に噴射するための噴出孔91が穿
設されている。更に、低速潤滑用給油路82は通路92を介
してカムジャーナル14aをも潤滑するようになってい
る。

エンジンの中低速運転時には、切換制御弁64が閉じてい
るので、給油路35には油圧が供給されない。従って、各
ピン32、37、39が第３図に示されるように、リターンス
プリング42より油圧室33側に付勢された位置にあり、各
ロッカアーム11〜13が対応するカム16〜18によって互い
に相対角変位する。この場合、オイルポンプ67によって
オイルギャラリ65に供給されたオイルは、油路90からオ
リフィス89を介して低速潤滑用給油路82に供給され、各
カム16〜18と対応するロッカアーム11〜13との摺接面及
びカムジャーナル14aを潤滑する。

エンジンの高速運転時には、切換制御弁64が開いて給油
口62から連通路63を介して給油路35にオイルが圧送され
る。油圧室33に作動油圧が供給されると、第１及び第２
切換ピン32、37がリターンスプリング42の付勢力に抗し
てそれぞれ第２ガイド孔36及び第３ガイド孔38に嵌合
し、ロッカアーム11〜13が一体的に連結される。給油路
35に供給されたオイルは、各ロッカアーム連結切換手段
30を作動させると共に、給油路後端に設けられた接続孔
73からオリフィス74により流量を絞られて高速潤滑用給
油路83に供給され、高速用カム18と第３ロッカアーム13
との摺接面を潤滑する。

［考案の効果］ 上述したように本考案によれば、弁の作動状態を切換可
能な内燃機関の動弁機構に於て、ロッカシャフトの端部
に設けられた接続孔にオリフィス部材を係合させること
により、ロッカアーム連結切換手段の給油路後端にオリ
フィスを介して高速潤滑用給油路を接続できると同時
に、ロッカシャフトを軸線方向及び回転方向双方に関し
て位置決めして固定でき、更にカムホルダをも位置決め
して固定できるので、複数の構成部品を１つのオリフィ
ス部材（絞り）によって位置決めすることができる。従
って、部品点数を削減し、加工・組立工数を少なくして
製造コストを低減できると共に、構造を簡単にしてレイ
アウト上のコンパクト化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による内燃機関の動弁機構を示す平面
図である。 第２図は、第１図のII-II線に於ける矢視図である。 第３図は、本考案による動弁機構の給油系統を示す回路
図である。 第４図は、第１図のVI-VI線に於ける断面図である。 第５図は、第４図を部分的に拡大してオリフィス部材の
組付状態を示す断面図である。 １……シリンダ、２、３……吸気バルブ ４、５……排気バルブ、６……シリンダヘッド ７、８……動弁機構、９……プラグ差込孔 10……ロッカシャフト、11……第１ロッカアーム 12……第２ロッカアーム 13……第３ロッカアーム 14……カムシャフト、14a……カムジャーナル 15……カム支持部、15a……孔 16、17……低速用カム 18……高速用カム 19a、19b、20……支持部 21〜23……カムスリッパ 24、25……タペットねじ 26、27……リテーナ 28、29……バルブスプリング 30……連結切換装置、31……第１ガイド孔 32……第１切換ピン、32a、32b……端部 33……油圧室、34……通路 34a……入口、35……給油路 35a……給油孔、36……第２ガイド孔 37……第２切換ピン、38……第３ガイド孔 39……ストッパピン、40……ガイドスリーブ 41……軸部、42……リターンスプリング 61……端面、62……給油口 63……連通路、64……切換制御弁 65……オイルギャラリ、66……オイルパン 67……オイルポンプ、68……リリーフ弁 69……オイルフィルタ、70……オイルクーラ 71……孔、72……取付孔 73……接続孔、74……オリフィス部材 75……入口ポート、76……拡径部 77……凹溝、78……Ｏリング 79……段部、81……カムホルダ 82……低速潤滑用給油路 83……高速潤滑用給油路 84……給油管部材、85……ボルト 86……連通路、87……出口ポート 88……噴出孔、89……オリフィス 90……油路、91……噴出孔 92……通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｍ 9/10 Ｂ 6965−3Ｇ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッカシャフトに揺動可能に枢支され、か
   つクランク軸に同期回転するカム軸上のカムにより揺動
   駆動される複数のロッカアームと、油圧の作用により隣
   接する前記ロッカアームを選択的に連結または解除する
   ロッカアーム連結切換手段と、前記ロッカアーム連結切
   換手段に油圧を供給するための前記ロッカシャフトの内
   部に設けられた油圧用給油路と、前記カム軸を支持する
   カムホルダの内部に設けられ、絞りを介して前記油圧用
   給油路の後端に接続された給油路と、前記カムホルダ内
   の給油路に接続された前記カムを潤滑するための潤滑用
   給油路とを備える内燃機関の動弁機構であって、 前記絞りを郭成する絞り部材をシリンダヘッド側から前
   記ロッカシャフトの管壁を直交する向きに貫通させかつ
   前記カムホルダの凹部に挿入することによって、前記ロ
   ッカシャフトと前記カムホルダとが位置決めされること
   を特徴とする内燃機関の動弁機構。