JPH0658048B2

JPH0658048B2 - 内燃機関の動弁制御装置

Info

Publication number: JPH0658048B2
Application number: JP15832488A
Authority: JP
Inventors: 亨八木; 要時田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPH029902A

Description

【発明の詳細な説明】Ａ．発明の目的 (1)産業上の利用分野本発明は、機関本体に開閉可能に支持される機関弁と、
該機関弁を閉弁方向に付勢する弁ばねと、動弁カムによ
る開弁方向の力を機関弁に伝達すべく動弁カムおよび機
関弁間に介装される弁駆動手段とを備える内燃機関の動
弁制御装置に関する。

(2)従来の技術従来、機関弁としての吸気弁あるいは排気弁を、動弁カ
ムと弁ばねとの共働作用により開閉制御するほかに、機
関の運転状態に応じて電磁アクチュエータの作動によっ
ても開閉制御し得るようにしたものは、既に知られてい
る（実開昭５９−５２１１１号公報参照）。

(3)発明が解決しようとする課題ところで本出願人は、前記機関弁の開閉制御装置におい
て、電磁アクチュエータの吸引力を最大限に利用して機
関の性能向上を図るようにしたものを提案（特願昭６２
−１２３６４７号）したが、このものでは機関弁を電磁
アクチュエータの励磁により開弁し、またその消磁によ
りばね力で一気に閉弁するようにしているので、閉弁時
期は制御できるが慣性過給を有効に活用可能な開弁時期
の可変制御ができないという問題があった。

そこで本出願人は、動弁カムの回動位置にかかわらず、
開弁用弾性部材の弾発力に抗して機関弁の閉弁状態を保
持し、その保持状態を解除したときに開弁用弾性部材の
弾発力により機関弁を開弁作動せしめるようにして、機
関弁の開弁時期を制御するようにしたものを既に提案
（特願昭６２−２３７７０６号）している。ところが、
この提案のものでは、保持手段による保持状態を解除す
ると開弁用弾性部材の弾発力により機関弁が急激に開弁
作動して、機関弁や他の部材が損傷するおそれがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、機
関弁の開弁時期制御により慣性過給を有効に活用可能と
するとともに開弁時に機関弁の作動を緩やかにし得るよ
うにした内燃機関の動弁制御装置を提供することを目的
とする。

Ｂ．発明の構成 (1)課題を解決するための手段本発明は、弁駆動手段が、機関弁の開弁方向に弾発力を
発揮する開弁用弾性部材を備え、機関弁と動弁カムとの
間には、動弁カムによる開弁力を開弁用弾性部材に蓄圧
しながら機関弁を閉弁位置に保持し得る保持手段が介設
され、該保持手段は、機関の運転状態に応じて機関弁の
開弁時期を制御すべく保持状態および保持解除状態を切
換可能に構成され、弁駆動手段には開弁用弾性部材の弾
発力による弁駆動手段の開弁作動を緩和する緩衝機構が
付設されることを特徴とする。

また本発明は、弁駆動手段が、機関弁の開弁方向に弾発
力を発揮する開弁用弾性部材を備え、機関弁と動弁カム
との間には、動弁カムによる開弁力を開弁用弾性部材に
蓄圧しながら機関弁を閉弁位置に保持し得る保持手段が
介設され、該保持手段は、機関の運転状態に応じて機関
弁の開弁時期を制御すべく保持状態および保持解除状態
を切換可能に構成され、機関弁あるいは該機関弁に一体
的に連結された連動部材と、機関弁あるいは連動部材の
作動を案内する固定の案内部材との間に、開弁用弾性部
材の弾発力による機関弁の開弁作動を緩和する緩衝機構
が付設されることを他の特徴とする。

(2)作用上記特徴によれば、機関の運転状態にかかわらず、動弁
カムおよび弁ばねによる機関弁の開閉作動とは無関係に
保持手段により機関弁を閉弁位置に保持することがで
き、その閉弁状態で開弁用弾性部材に開弁力を蓄圧する
ことができる。しかも保持手段による保持状態を解除す
ると機関弁は急激に開弁しようとするが、弁駆動手段に
付設した緩衝機構の働きによりその急激な開弁作動が緩
和される。

また上記他の特徴によれば、機関の運転状態にかかわら
ず、動弁カムおよび弁ばねによる機関弁の開閉作動とは
無関係に保持手段により機関弁の閉弁位置に保持するこ
とができ、その閉弁状態で開弁用弾性部材に開弁力を蓄
圧することができる。しかも保持手段による保持状態を
解除すると機関弁は急激に開弁しようとするが、機関弁
あるいは連動部材と案内部材との間の緩衝機構の働きに
よりその急激な開弁作動が緩和される。

(3)実施例以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の第１実施例を示す第１図において、機関本
体Ｅのシリンダヘッド１には、燃焼室２と、この燃焼室
２に連通する吸気ポート３とが形成され、該吸気ポート
３は、燃料供給装置４を含む吸気系に連通されている。
またシリンダヘッド１には前記吸気ポート３の燃焼室２
側開口端を開閉し得る機関弁としての吸気弁５が設けら
れる。この吸気弁５は弁軸部５ａと弁体部５ｂとより構
成され、前記弁軸部５ａはシリンダヘッド１に固着した
弁ガイド６に摺動自在に嵌合され、また前記弁体部５ｂ
は吸気ポート３の燃焼室２側開口端の弁座７に、燃焼室
２側から着座し得る。弁軸部５ａの上端にはコッタ８を
介してばねリテーナ９が装着される。このばねリテーナ
９とこれに対面してシリンダヘッド１に形成されるばね
座１０との間には圧縮コイルばねよりなる弁ばね１１，
１２が縮設され、これらの弁ばね１１，１２の弾発力は
前記吸気弁５を閉弁方向に付勢する。而して前記ばねリ
テーナ９は磁性体により構成されており、後述する電磁
石体１３とともに保持手段としての電磁アクチュエータ
Ａを構成するものである。

シリンダヘッド１上に設けられたカムホルダ（図示せ
ず）には、図示しないクランク軸に連動、連結される動
弁カム軸１４が回転自在に支承される。動弁カム軸１４
に一体に設けられる動弁カムとしての吸気カム１５と、
吸気弁５との間には吸気カム１５による開弁方向の力を
吸気弁５に伝達するための弁駆動手段１６が介装され
る。

この弁駆動手段１６は、前記動弁カム軸１４および吸気
弁５間における動弁カム軸１４の上方で平行に固定配置
されるロッカシャフト１７と、吸気カム１５に摺接して
揺動すべくロッカシャフト１７に支承される第１駆動部
材としての第１ロッカアーム１８と、吸気弁５の上端に
当接しながら揺動すべくロッカシャフト１７に支承され
第２駆動部材としての第２ロッカアーム１９と、両ロッ
カアーム１８，１９間に介装されて吸気弁５の開弁方向
のばね力を発揮する開弁用弾性部材としてのねじりばね
２０，２０とを備える。

第２図において、ロッカシャフト１７には、円筒状の摺
動メタル２１を介してカラー２２が装着される。このカ
ラー２２は基本的に円筒状に形成されており、その両端
に当接する止め輪２３，２３が摺動メタル２１に嵌着さ
れる。カラー２２の軸方向両端部にはねじりばね２０，
２０を巻装するためのドラム部２２ａ，２２ａが設けら
れており、カラー２２の軸方向中央部寄りの部分すなわ
ち両ドラム部２２ａ，２２ａ間に第１および第２ロッカ
アーム１８，１９の基端が回動自在に支承される。

第１ロッカアーム１８はロッカシャフト１７から吸気カ
ム１５側に延設されるものであり、この第１ロッカアー
ム１８の先端部下面に吸気カム１５のカム面が摺接され
る。また第２ロッカアーム１９は、その基部を第１ロッ
カアーム１８の基部に摺接させながらロッカシャフト１
７から吸気弁５側に延設される。この第２ロッカアーム
１９の先端には、吸気弁５における弁軸部５ａの上端に
当接するタペットねじ２４が進退可能に螺合される。し
かも該タペットねじ２４には、調整された進退位置を保
持すべく第２ロッカアーム１９の先端部上面に当接する
止めナット２５が螺合される。

第１および第２ロッカアーム１８，１９には、ロッカシ
ャフト１７と平行な係止ピン２６，２７が両側方に突出
するようにして固着されており、カラー２２のドラム部
２２ａ，２２ａにそれぞれ巻装されているねじりばね２
０，２０の一端は第１ロッカアーム１８の係止ピン２６
にそれぞれ係合され、他端は第２ロッカアーム１９の係
止ピン２７にそれぞれ係合される。これにより第１およ
び第２ロッカアーム１８，１９は、第１ロッカアーム１
８を吸気カム１５側に、また第２ロッカアーム１９を吸
気弁５側に回動する方向に付勢される。しかも両ねじり
ばね２０，２０の弾発力は前記弁ばね１１，１２のそれ
よりも強く設定されている。したがって動弁カム軸１４
が回転すると、その吸気カム１５は弁駆動手段１６を介
して吸気弁５を下方に押圧し、これを開弁方向、すなわ
ち下方向に摺動し得る。

第３図を併せて参照して、シリンダヘッド１には、ばね
リテーナ９の上面に対向するとともに吸気弁５の弁軸部
５ａを囲繞する環状の電磁石体１３が固着され、この電
磁石体１３は前記ばねリテーナを兼ねる磁性体９ととも
に電磁アクチュエータＡを構成する。また電磁石体１３
には、吸気弁５の弁軸部５ａに摺接する小径孔２８と、
該小径孔２８よりも大径の大径孔２９とが下方から順に
同軸に連なって成る貫通孔３０が穿設されており、吸気
弁５の弁軸部５ａは軸方向移動自在にして該貫通孔３０
に挿通される。

電磁石体１３におけるソレノイドの励磁によりその電磁
石体１３に磁性体９が吸着される。この電磁アクチュエ
ータＡの吸着力と弁ばね１１，１２のばね力を合わせた
力は、前記弁駆動手段１６におけるねじりばね２０，２
０の弾発力よりも強く設定される。したがって電磁石体
１３の励磁時には動弁カム軸１４の回転に関係なく吸気
弁５はその閉弁位置を保持され、そのときの吸気カム１
５による開弁力はねじりばね２０，２０に蓄圧されるこ
とになる。

吸気弁５と、該吸気弁５の作動を案内する案内部材とし
ての電磁石体１３との間には、吸気弁５の急激な開弁作
動を緩和する緩衝機構Ｄ_１が設けられる。この緩衝機構
Ｄ_１は、吸気弁５の上端部に設けられた段差部３２ａ
と、電磁石体１３との間にリーク量を制限可能な油圧室
３４が設けられて成るものである。すなわち貫通孔３０
に挿通される弁軸部５ａの上端に、貫通孔３０の大径孔
２９に摺動可能に嵌合するキャップ状バルブピース３２
が嵌着され、このバルブピース３２により形成された段
差部３２ａと、小径孔２８および大径孔２９間の段差部
３０ａとの間に油圧室３４が画成される。また貫通孔３
０における大径孔２９の中間部内面には環状凹部３１が
設けられ、該環状凹部３１に通じる給油孔３３が電磁石
体１３に穿設され、該給油孔３３は図示しない給油源に
接続される。しかも弁軸部５ａの外面および前記小径孔
２８の内面間には、油圧室３４の油圧が増大したときに
該油圧室３４の油圧をリークし得る程度の間隙が形成さ
れている。さらに該バルブピース３２は、吸気弁５が閉
弁位置にある状態でバルブピース３２の上部が貫通孔３
０の上端から上方に突出するようにして前記弁軸部５ａ
に嵌着されており、タペットねじ２４は該バルブピース
３２に当接する。

第４図において、弁駆動手段１６における第１および第
２ロッカアーム１８，１９の衝接部間には、緩衝機構Ｄ
_２が設けられる。この緩衝機構Ｄ_２は、第２ロッカアー
ム１９に摺動可能に嵌合されるピストン５１と、該ピス
トン５１を第１ロッカアーム１８に当接させる油圧力を
発揮させるべくピストン５１の背面に臨んで形成される
油圧室５２とを備える。

第１ロッカアーム１８には、ねじりばね２０の弾発力に
より両ロッカアーム１８，１９が回動する際に第２ロッ
カアーム１９に近接する当接腕５３が突設されており、
第２ロッカアーム１９には、該当接腕５３に対向して開
口するようにした摺動孔５４が穿設される。この摺動孔
５４には、有底円筒状の摺動部材５５が摺動可能に嵌合
され、該摺動部材５５に前記ピストン５１が相対摺動可
能にして嵌合される。油圧室５２は、ピストン５１およ
び摺動部材５５間に画成されるものであり、この油圧室
５２は摺動部材５５の閉塞端に設けた絞り孔５６を介し
て摺動孔５４内に連通する。また摺動部材５５の閉塞端
には、前記絞り孔５６と並列に弁孔５７が穿設されてお
り、油圧室５２内には、該弁孔５７を開閉可能な球状の
弁体５８と、該弁体５８を閉じ側に付勢するばね５９と
が収納される。

第２ロッカアーム１９には、摺動孔５４に連通する通路
６０が穿設されており、この通路６０は、ロッカシャフ
ト１７内に設けられた油圧供給路６１にカラー２２およ
び摺動メタル２１を介して常時連通し、該油圧供給路６
１は図示しない油圧供給源に接続される。また第２ロッ
カアーム１９には、前記通路６０の途中に臨むアキュム
レータ６２が配設される。

かかる緩衝機構Ｄ_２によれば、当接腕５３が第２ロッカ
アーム１９に近接したときにピストン５１は油圧室５２
の容積を収縮する方向に駆動され、油圧室５２の油圧が
増大するが、その油圧は絞り孔５６を介して油圧室５２
から排出される。

電磁石体１３のソレノイドには機関の運転状態を検知し
て作動する制御回路Ｃが接続されており、該制御回路Ｃ
からの信号により電磁石体１３への通電および通電遮断
が切換制御される。また制御回路Ｃには、機関の運転状
態を検知する信号として機関回転数、温度、スロットル
開度および吸入空気量等の検出信号が入力される。

次にこの第１実施例の作用について、第５図、第６図お
よび第７図を参照しながら説明すると、機関の運転によ
り動弁カム軸１４が回転駆動されると、吸気カム１５と
弁ばね１１，１２との共働作用により吸気弁５は所定の
タイミングで開閉駆動される。而して動弁カム軸１４の
回転角に対する吸気弁５の開弁リフト量は第５図に一点
鎖線で示すようなリフト曲線を描く。

ところで機関が特定の運転状態、たとえば低負荷運転状
態にあるとき、第１図に示すように吸気カム１５のベー
ス円部が第１ロッカアーム１８に摺接している間、すな
わち吸気弁５がリフト状態になる以前に制御回路Ｃの制
御により電磁石体１３に通電してばねリテーナ９を電磁
石体１３に吸着させる。

次いで吸気カム１５の回転によりその吸気カム１５の高
位部が第１ロッカアーム１８に摺接するようになると、
第１ロッカアーム１８は第１図で時計まわりに回動さ
れ、その回動力がねじりばね２０，２０を介して伝達さ
れて第２ロッカアーム１９にも第１図で時計方向への押
圧力が作用するが、前述のように電磁アクチュエータＡ
の吸着力と弁ばね１１，１２のばね力とを合わせた力は
ねじりばね２０，２０の弾発力よりも強いので、第２ロ
ッカアーム１９の回動は阻止されており、第６図で示す
ように、ねじりばね２０，２０をねじりながら第１ロッ
カアーム１８が回動するのみである。これにより吸気弁
５は、その閉弁位置を保持されており、吸気カム１５に
よる開弁力はねじりばね２０，２０に蓄圧される。

動弁カム軸１４がその回転を継続し、回転角がたとえば
第５図のＰ点近傍、すなわち吸気カム１５によるリフト
量が最大となる直前に達したときに、制御回路Ｃの制御
により電磁石体１３への通電を遮断すると、ばねリテー
ナ９を吸着する力が解放される。これにより、ねじりば
ね２０，２０に蓄圧されていた開弁力が急激に解放さ
れ、第７図に示すようにねじりばね２０，２０の弾発力
により吸気弁５が急激に開弁し、開弁リフト量は第５図
の太実線で示すように直線的に増大する。これにより吸
気系を流れる混合気は一気に燃焼室２内へと流入する。

ところで、内燃機関はピストンの下降する吸気工程にあ
って第６図で示すように吸気弁５が閉弁状態にあれば、
燃焼室２内はピストンの下降により従来のものに比べて
はるかに高い負圧となっており、この状態で第７図で示
すように吸気弁５が瞬時に開弁すると、吸気系から燃焼
室２へと流れる吸気は、高い慣性効果のもとに過給状態
となって増量吸気が燃焼室２へと供給され、低負荷運転
状態での過給効果が達成されて出力向上が図られる。

このような電磁アクチュエータＡによる保持状態解除時
には、緩衝機構Ｄ_１では、バルブピース３２が大径孔２
９の下部に嵌合すると、段差部３２ａ，３０ａ間の油圧
室３４に油圧が閉じ込められるのでバルブピース３２の
下方への移動速度すなわち吸気弁５の開弁速度が緩和さ
れ、閉じ込められた油圧が弁軸部５ａおよび小径孔２８
間から徐々に洩れるのに応じて吸気弁５が緩やかに開弁
する。また緩衝機構Ｄ_２では、油圧室５２内の油圧が絞
り孔５６から徐々に排出されるのに応じて第２ロッカア
ーム１９が開弁方向に回動し、それによって第２ロッカ
アーム１９の開弁側への作動が緩和される。したがって
両緩衝機構Ｄ_１，Ｄ_２の働きにより急激な開弁速度の緩
衝が達成される。しかも緩衝機構Ｄ_１で油圧緩衝作用を
発揮するのは、大径孔２９における環状凹部３１の下端
と段差部３２ａとの間の距離ｌ（第３図参照）が０とな
ったときからであり、これは吸気弁５のリフト量が最大
となる付近でねじりばね２０，２０の放出エネルギが大
きい状態であるのに対し、緩衝機構Ｄ_２は吸気弁５が開
弁作動している間ずっと緩衝作用を発揮するものであ
り、両緩衝機構Ｄ_１，Ｄ_２により相互の緩衝作用を補い
合って、吸気弁５の緩衝機構を有効に達成することがで
きる。

吸気弁５は、そのリフト量が最大になった後は、吸気カ
ム１５と弁ばね１１，１２との共働作用により通常のリ
フト曲線を描いて閉弁される。

しかも弁駆動手段１６において、ねじりばね２０，２０
をロッカシャフト１７のまわりに配置することにより慣
性重量を低減することが可能である。また動弁カム軸１
４が吸気弁５の直上に配置されておらず、吸気弁５の上
方位置に動弁カム軸１４が配置されることによる全体高
さの増大を回避することができる。

なお電磁アクチュエータＡによる開弁時期制御は、機関
の運転状態を問わず第５図の細実線で示すように、動弁
カム軸回転角に対して任意のタイミングで行なうことが
可能である。すなわちカムリフト開始直後から最大リフ
トまで、ならびに最大リフトからカムリフト終了直前ま
での間で開弁タイミングを任意に変更することが可能で
ある。また電磁アクチュエータＡの通電を常時遮断すれ
ば、ほぼカムプロフィルに沿った開閉タイミングが得ら
れ、さらに両ロッカアーム１８，１９の相対回動を阻止
するようにすれば、カムプロフィルにより確実に沿った
開閉タイミングが得られる。しかも電磁アクチュエータ
Ａの通電をカムリフト中継続すれば弁休止状態を得るこ
とができる。

第８図は本発明の第２実施例を示すものであり、第１お
よび第２ロッカアーム１８，１９の衝接部には、緩衝機
構Ｄ_３が設けられる。

該緩衝機構Ｄ_３は、第２ロッカアーム１９に摺動可能に
嵌合されるピストン６４と、該ピストン６４を第１ロッ
カアーム１８に当接させる油圧力を発揮させるべくピス
トン６４の背面に臨んで形成される油圧室６５とを備え
る。

第２ロッカアーム１９には、第１ロッカアーム１８の当
接腕５３に対向して開口するようにした摺動孔５４が穿
設される。この摺動孔５４には、有底円筒状のピストン
６４が摺動可能に嵌合され、該ピストン６４に円筒状の
摺動部材６６が相対摺動可能にして嵌合される。油圧室
６５は、ピストン６４および摺動部材６６間に画成され
るものであり、この油圧室６５はピストン６４および摺
動部材６６相互間の間隙を介して摺動孔５４内に連通す
る。また摺動部材６６には弁孔６７が穿設されており、
油圧室６５内には、該弁孔６７を開閉可能な球状の弁体
６８と、該弁体６８を閉じ側に付勢するばね６９とが収
納される。さらに摺動部材６６は、第２ロッカアーム１
９との間に介装したばね７０によりピストン６４内に嵌
合する方向に付勢される。

さらに摺動孔５４は通路６０を介してロッカシャフト１
７内の油圧供給路６１に常時連通し、通路６０の途中に
はアキュムレータ６２が配設されるのは、上記第１実施
例と同様である。

かかる緩衝機構Ｄ_３によれば、当接腕５３が第２ロッカ
アーム１９に近接したときにピストン６４は油圧室６５
の容積を収縮する方向に駆動され、油圧室６５内の油圧
が増大するが、その油圧はピストン６４および摺動部材
６６間の間隙から摺動孔５４に排出され、上記第１実施
例の緩衝機構Ｄ_２と同様の緩衝作用を果たすことができ
る。

第９図および第１０図は本発明の第３実施例を示すもの
であり、第１および第２ロッカアーム１８，１９の衝接
部には緩衝機構Ｄ_４が設けられる。

該緩衝機構Ｄ_４は、第２ロッカアーム１９に摺動可能に
嵌合される球体７２と、該球体７２の背面に臨んで形成
される油圧室７３とを備え、球体７２は油圧室７３の油
圧により第１ロッカアーム１８の当接腕５３に当接する
方向に付勢されている。

第２ロッカアーム１９には摺動孔７４が穿設されてお
り、この摺動孔７４に球体７２が嵌合される。しかも摺
動孔７４の開口端には、球体７２が摺動孔７４から脱落
することを阻止するための規制鍔部７５が全周にわたっ
て設けられ、その規制鍔部７５の内方側には球体７２と
の間に環状の間隙７６を形成する凹部が設けられる。さ
らに第２ロッカアーム１９に設けた通路６０と油圧室７
３との間を結ぶ弁孔７７が第２ロッカアーム１９に設け
られ、この弁孔７７を開閉可能な球状の弁体７８と、該
弁体７８を閉じ側に付勢するばね７９とが油圧室７３内
に収納される。

この緩衝機構Ｄ_４では、球体７２が当接腕５３により押
し込まれたときに、油圧室７３の油圧が間隙７６からリ
ークし、そのリーク量に応じて球体７２の移動速度が定
まるので、開弁時の第２ロッカアーム１９の回動速度が
緩和される。

第１１図、第１２図、第１３図、第１４図および第１５
図は本発明の第４実施例を示すものであり、上記第１実
施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

吸気弁５と吸気カム１５との間には、弁駆動手段３５が
介装され、この弁駆動手段３５は、吸気カム１５に摺接
しながらロッカシャフト１７に回動自在に支承される第
１駆動部材としてのロッカアーム３６と、吸気弁５にお
ける弁軸部５ａの上端に当接しながら摺動自在にしてロ
ッカアーム３６に支承される第２駆動部材としての摺動
プランジャ３７と、ロッカアーム３６および摺動プラン
ジャ３７間に介装される開弁用弾性部材としてのねじり
ばね３８，３８とを備える。

ロッカアーム３６はカラー３９を介してロッカシャフト
１７に支承される。また摺動プランジャ３７には、該摺
動プランジャ３７のロッカアーム３６に対する最下限位
置を規定すべくロッカアーム３６に摺動可能に嵌合する
基本的に円筒状のストッパ４０が、摺動プランジャ３７
に対する軸方向相対位置を可変にして螺合されるととも
に、そのストッパ４０の位置を固定するための止めナッ
ト４１が螺合される。すなわちロッカアーム３６には、
大径孔４２と小径孔４３とが上方から順に同軸に連なる
孔が穿設されており、ストッパ４０には、大径孔４２に
摺動可能に嵌合する大径部４０ａと小径孔４３に摺動可
能に嵌合する小径部４０ｂとが設けられる。而して大径
部４０ａおよび小径部４０ｂ間の段部が大径孔４２およ
び小径孔４３間の段部に当接することにより、ストッパ
４０すなわち摺動プランジャ３７のロッカアーム３６に
対する最下限位置が規定される。

しかもロッカアーム３６と、摺動プランジャ３７に固設
したストッパ４０との間には緩衝機構Ｄ_５が設けられて
おり、この緩衝機構Ｄ_５は、ロッカアーム３６およびス
トッパ４０間に画成される油圧室４４を備え、該油圧室
４４はロッカアーム３６に穿設された通路４９を介して
ロッカシャフト１７内の油圧供給路６１に連通する。こ
の緩衝機構Ｄ_５は、ストッパ４０およびロッカアーム３
６間の間隙から油圧をリークさせることにより摺動プラ
ンジャ３７の下方への摺動時の緩衝作用を果たす。

摺動プランジャ３７の下部には、コッタ４５を介してア
ーム部材４６が固定される。すなわちアーム部材４６
は、円板部４６ａと、該円板部４６ａにその一直径線に
沿って突設されるピン状係止部４６ｂ，４６ｂとから成
り、上方に向かうにつれて小径となるようにして円板部
４６ａの中央部に設けられた楔孔４７にコッタ４５を圧
入することにより、アーム部材４６が摺動プランジャ３
７に固定される。

ねじりばね３８，３８の一端は、ロッカシャフト１７と
平行にして両側方に突出するようにロッカアーム３６に
固定された係止ピン４８にそれぞれ係合され、他端はア
ーム部材４６の両係止部４６ｂ，４６ｂに係合される。
このねじりばね３８，３８はロッカアーム３６を吸気カ
ム１５に摺接させる方向、また摺動プランジャ３７を吸
気弁５に当接させる方向の弾発力を発揮する。

その他の構成については第１実施例と同様であり、電磁
アクチュエータＡの吸着力と弁ばね１１，１２のばね力
との和は、ねじりばね３８，３８の弾発力よりも大きく
設定される。また電磁石体１３および吸気弁５の弁軸部
５ａ間には緩衝機構Ｄ_１が設けられる。

この第４実施例によれば、電磁アクチュエータＡの電磁
石体１３に通電することにより、第１４図で示すように
ロッカアーム３６が吸気カム１５の高位部に摺接した状
態でも摺動プランジャ３７をロッカアーム３６に対して
上方に相対移動させることにより吸気弁５を閉弁位置に
保持することができ、このときねじりばね３８，３８に
蓄圧された開弁力を、電磁アクチュエータＡによる保持
状態解除に応じて、第１５図で示すように吸気弁５に急
激に作用させて、吸気弁５を瞬時に開弁することがで
き、この際、緩衝機構Ｄ_１，Ｄ_５により開弁作動速度を
緩和することができる。

またこの第４実施例では、ロッカアーム３６においてロ
ッカシャフト１７に支承される部分を該ロッカシャフト
１７の軸線に沿って比較的長く形成し、ロッカシャフト
１７およびロッカアーム３６間の摺動面圧を低減するこ
とができる。さらに構造が単純となり、穿孔加工等の加
工性および精度確保の面で有利となる。

第１６図、第１７図および第１８図は本発明の第５実施
例を示すものであり、上記各実施例に対応する部分には
同一の参照符号を付す。

シリンダヘッド１上には、吸気弁５の軸線方向に沿って
上方に延びる支持筒８６が一体的に結合され、この支持
筒８６上に形成される軸受半部８７と、その上面に固着
される軸受キャップ８８とによって、動弁カム軸１４が
回転自在に支承される。動弁カム軸１４に設けられる吸
気カム１５は弁駆動手段としての弁リフタ９０を介して
吸気弁５に連接される。

前記シリンダヘッド１の支持筒８６内には、前記吸気カ
ム１５と吸気弁５とを連絡する中空シリンダ部８９が形
成され、この中空シリンダ部８９内に前記弁リフタ９０
が収容される。この弁リフタ９０は、有底中空筒状をな
して中空シリンダ部８９に上下に摺動自在に嵌合される
第１駆動部材としてのリフタ下部９１と、このリフタ下
部９１にその解放上部より摺動自在に嵌合される第２駆
動部材としての帽状のリフタ上部９２と、前記リフタ下
部９１およびリフタ上部９２間に縮設されてそれらを互
いに伸長するように付勢する開弁用弾性部材としての２
つのリフタばね９３，９４と、前記リフタ下部９１の開
放上部に螺着されて前記リフタ上部９２の上限位置を規
制すべくこれに係合するセットナット９５とより構成さ
れている。

リフタ下部９１にはその下面中央部より一体に突出ピン
９６が突設され、この突出ピン９６の下端が前記吸気弁
５の弁軸部５ａ上端に当接される。また前記リフタ上部
９２の上面には、吸気カム１５のカム面が当接される。
また前記リフタばね９３，９４の弾発力は弁ばね１１，
１２のそれよりも強く設定されている。したがって動弁
カム軸１４が回転すると、その吸気カム１５は弁リフタ
９０を介して吸気弁５を下方に押圧し、これを開弁方
向、すなわち下方向に摺動し得る。

支持筒８６の下部にはばねリテーナ９の上面とともに電
磁アクチュエータＡを構成する電磁石体１３が固定され
る。また電磁石体１３の中空内部には、前記吸気弁５の
弁軸部５ａ上端と、前記リフタ下部９１に一体の突出ピ
ン９６との当接部が挿入される。

吸気弁５に連動、連結された連動部材としてのリフタ下
部９１と、該リフタ下部９１の移動を案内する案内部材
としての支持筒８６との間には、緩衝機構Ｄ_６が設けら
れ、リフタ下部９１およびリフタ上部９２間には緩衝機
構Ｄ_７が設けられる。

緩衝機構Ｄ_６は、リフタ下部９１の外周面と支持筒３６
の内周壁との間に環状の油圧室９７が設けられて成り、
この油圧室９７には、支持筒８６に穿設した給油口９８
と排油口９９とが連通されており、前記油圧室９７内に
は油圧回路、たとえばエンジンの潤滑油回路が連通さ
れ、該室９７内に圧油が循環するようになっている。そ
して油圧室９７内に流入した圧油は、リフタ下部９１の
外周面に形成した下向きの受圧面１００に作用して弁リ
フタ９０がリフトするときにその弁リフタ９０に緩衝作
用および潤滑作用を与えるようになっている。

緩衝機構Ｄ_７は、リフタ下部９１と一体にセットナット
９５およびリフタ上部９２間に油圧室１０１が設けられ
て成り、油圧室１０１はリフタ下部９１に穿設された連
通路１０２を介して給油口９８に連通可能である。しか
も連通路１０２は、吸気弁５を閉弁状態に保持したまま
でリフタ上部９２を最大限下方に押し下げた状態で給油
口９８に連通するとともに、リフタ上部９２が最大限下
方にある状態でリフタ下部９１が下方に押し下げられる
ときには給油口９８との連通状態が遮断されるようにし
てリフタ下部９１に穿設される。

この第５実施例によれば、電磁アクチュエータＡにより
吸気弁５の閉弁位置を保持すれば、第１６図で示すよう
に吸気カム１５の回動位置にかかわらず吸気弁５を閉弁
状態に保持することができ、このとき油圧室９７，１０
１には油圧が充満されている。

次いで電磁アクチュエータＡによる閉弁位置保持状態を
解除すれば、蓄圧されていたリフタばね９３，９４のば
ね力により第１７図で示すように吸気弁５が開弁作動す
る。しかもこの吸気弁５の開弁作動に応じて緩衝機構Ｄ
_７の油圧室１０１には油圧が閉じ込められ、その油圧が
セットナット９５およびリフタ上部９２間、ならびにリ
フタ下部９１およびリフタ上部９２間の間隙からリーク
するのに応じてリフタ下部９１が押し下げられるので、
吸気弁５の開弁作動が緩和される。而してこの緩衝機構
Ｄ_７の緩衝作用は吸気弁５の全リフト域にわたって有効
である。

また吸気弁５のリフト量が第１８図で示すように最大付
近となると、緩衝機構Ｄ_６の油圧室９７に油圧が閉じ込
められ、その油圧がリフタ下部９１および支持筒８６間
の間隙からリークする。したがってリフタばね９３，９
４の放出するエネルギが大きくなる領域では、前記緩衝
機構Ｄ_７の緩衝作用と、緩衝機構Ｄ_６の緩衝作用とで吸
気弁５の開弁作動が緩和される。

この第５実施例によっても前記各実施例と同様の効果を
奏することができる。

上記各実施例では、本発明装置を内燃機関の吸気弁開閉
機構に適用した場合について説明したが、これを排気弁
の開閉機構に適用することも可能であり、その場合、排
気行程での排気弁の急激な開弁により加圧排気が一気に
排気系へと流れ、排気慣性を高めて排気効率を向上さ
せ、これによって出力向上を図ることができる。

Ｃ．発明の効果以上のように本発明の一つの特徴によれば、弁駆動手段
は、機関弁の開弁方向に弾発力を発揮する開弁用弾性部
材を備え、機関弁と動弁カムとの間には、動弁カムによ
る開弁力を開弁用弾性部材に蓄圧しながら機関弁を閉弁
位置に保持し得る保持手段が介設され、該保持手段は、
機関の運転状態に応じて機関弁の開弁時期を制御すべく
保持状態および保持解除状態を切換可能に構成され、弁
駆動手段には開弁用弾性部材の弾発力による弁駆動手段
の開弁作動を緩和する緩衝機構が付設されるので、保持
手段の保持状態解除時期を制御することにより機関の運
転状態に応じた最適な開弁時期を設定でき、吸、排気慣
性効果を高めてその吸気効率あるいは排気効率を高める
ことができ、しかも緩衝機構の働きにより開弁用弾性部
材の弾発力による機関弁の開弁作動を緩和し、機関弁の
損傷を防止することができる。

また本発明の他の特徴によれば、弁駆動手段は、機関弁
の開弁方向に弾発力を発揮する開弁用弾性部材を備え、
機関弁と動弁カムとの間には、動弁カムによる開弁力を
開弁用弾性部材に蓄圧しながら機関弁を閉弁位置に保持
し得る保持手段が介設され、該保持手段は、機関の運転
状態に応じて機関弁の開弁時期を制御すべく保持状態お
よび保持解除状態を切換可能に構成され、機関弁あるい
は該機関弁に連動、連結された連動部材と、機関弁ある
いは連動部材の作動を案内する固定の案内部材との間
に、開弁用弾性部材の弾発力による機関弁の開弁作動を
緩和する緩衝機構が付設されるので、保持手段の保持状
態解除時期を制御することにより機関の運転状態に応じ
た最適な開弁時期を設定でき、吸、排気慣性効果を高め
てその吸気効率あるいは排気効率を高めることができ、
しかも緩衝機構の働きにより開弁用弾性部材の弾発力に
よる機関弁の開弁作動を緩和し、機関弁の損傷を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例を示すもので
あり、第１図は縦断側面図、第２図は第１図のII−II線
断面図、第３図は第１図のIII部拡大図、第４図は弁駆
動手段に付設された緩衝機構を示すための要部縦断面
図、第５図は開弁リフト量と動弁カムの回転角との関係
を示す線図、第６図は保持手段による閉弁位置保持状態
を示す第１図に対応した縦断側面図、第７図は保持手段
による保持解除状態を示す第１図に対応した縦断側面
図、第８図は本発明の第２実施例の第４図に対応した要
部縦断面図、第９図および第１０図は本発明の第３実施
例を示すもので、第９図は第４図に対応した要部縦断面
図、第１０図は第９図のＸ部拡大図、第１１図ないし第
１５図は本発明の第４実施例を示すものであり、第１１
図は縦断側面図、第１２図は第１１図のXII−XII線視
図、第１３図は第１２図のXIII−XIII線断面図、第１４
図は保持手段による閉弁位置保持状態を示す第１１図に
対応した縦断側面図、第１５図は保持手段にる保持解除
状態を示す第１１図に対応した縦断側面図、第１６図、
第１７図および第１８図は本発明の第５実施例を示すも
ので、第１６図は保持手段による閉弁位置保持状態を示
す縦断側面図、第１７図は保持手段による閉弁位置保持
状態を解除して機関弁が開弁作動途中にあるときの第１
６図に対応した縦断側面図、第１８図は機関弁が全開状
態にあるときの第１６図に対応した縦断側面図である。５…機関弁としての吸気弁、１１，１２…弁ばね、１５
…動弁カムとしての吸気カム、１６，３５…弁駆動手
段、１８…第１ロッカアーム、１９…第２ロッカアー
ム、２０，３８…開弁用弾性部材としてのねじりばね、
３４，４４，５２，６５，７３，９７，１０１…油圧
室、３６…第１駆動部材としてのロッカアーム、３７…
第２駆動部材としての摺動プランジャ、５１，６４…ピ
ストン、７２…球体、７４…摺動孔、８６…案内部材と
しての支持筒、９０…弁駆動手段としての弁リフタ、９
１…第１駆動部材としてのリフタ下部、９２…第２駆動
部材としてのリフタ上部、９３，９４…開弁用弾性部材
としてのリフタばね、Ａ…保持手段としての電磁アクチュエータ、Ｄ_１〜Ｄ_７
…緩衝機構、Ｅ…機関本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関本体に開閉可能に支持される機関弁
と、該機関弁を閉弁方向に付勢する弁ばねと、動弁カム
による開弁方向の力を機関弁に伝達すべく動弁カムおよ
び機関弁間に介装される弁駆動手段とを備える内燃機関
の動弁制御装置において、弁駆動手段は、機関弁の開弁
方向に弾発力を発揮する開弁用弾性部材を備え、機関弁
と動弁カムとの間には、動弁カムによる開弁力を開弁用
弾性部材に蓄圧しながら機関弁を閉弁位置に保持し得る
保持手段が介設され、該保持手段は、機関の運転状態に
応じて機関弁の開弁時期を制御すべく保持状態および保
持解除状態を切換可能に構成され、弁駆動手段には開弁
用弾性部材の弾発力による弁駆動手段の開弁作動を緩和
する緩衝機構が付設されることを特徴とする内燃機関の
動弁制御装置。
【請求項２】弁駆動手段は、相対変位可能な第１および
第２駆動部材と、両駆動部材間に介装される開弁用弾性
部材とを備え、緩衝機構は、両駆動部材の衝接部に設け
られることを特徴とする第(1)項記載の内燃機関の動弁
制御装置。
【請求項３】第１駆動部材としての動弁カム側の第１ロ
ッカアームと、第１ロッカアームと共通の軸線まわりに
揺動可能な第２駆動部材としての第２ロッカアームとの
間に緩衝機構が設けられ、該緩衝機構は、第１および第
２ロッカアームの一方に摺動可能に嵌合されるピストン
と、該ピストンを第１および第２ロッカアームの他方に
当接させる油圧力を発揮させるべくピストンの背面に臨
んで形成される油圧室とを備えることを特徴とする第
(2)項記載の内燃機関の動弁制御装置。
【請求項４】第１駆動部材としての動弁カム側の第１ロ
ッカアームと、第１ロッカアームと共通の軸線まわりに
揺動可能な第２駆動部材としての第２ロッカアームとの
間に緩衝機構が設けられ、該緩衝機構は、第１および第
２ロッカアームの一方に穿設される摺動孔と、該摺動孔
に摺動可能に嵌合される球体と、該球体を第１および第
２ロッカアームの他方に当接させるべく球体の背面に臨
んで形成される油圧室とを備え、球体外面および摺動孔
内面間には該球体の摺動孔内に向けての移動時に油圧室
の油圧をリーク可能な間隙が形成されることを特徴とす
る第(2)項記載の内燃機関の動弁制御装置。
【請求項５】第１駆動部材としての動弁カム側のロッカ
アームと、機関弁に当接すべく該ロッカアームに摺動可
能に支承された第２駆動部材としての摺動プランジャと
の間に、リーク量を制限可能な油圧室を有する緩衝機構
が設けられることを特徴とする第(2)項記載の内燃機関
の動弁制御装置。
【請求項６】第１駆動部材としての機関弁側のリフタ下
部と、該リフタ下部に摺動可能に嵌合する第２駆動部材
としての動弁カム側のリフタ上部との間に、リーク量を
制限可能な油圧室を有する緩衝機構が設けられることを
特徴とする第(2)項記載の内燃機関の動弁制御装置。
【請求項７】機関本体に開閉可能に支持される機関弁
と、該機関弁を閉弁方向に付勢する弁ばねと、動弁カム
による開弁方向の力を機関弁に伝達すべく動弁カムおよ
び機関弁間に介装される弁駆動手段とを備える内燃機関
の動弁制御装置において、弁駆動手段は、機関弁の開弁
方向に弾発力を発揮する開弁用弾性部材を備え、機関弁
と動弁カムとの間には、動弁カムによる開弁力を開弁用
弾性部材に蓄圧しながら機関弁を閉弁位置に保持し得る
保持手段が介設され、該保持手段は、機関の運転状態に
応じて機関弁の開弁時期を制御すべく保持状態および保
持解除状態を切換可能に構成され、機関弁あるいは該機
関弁に連動、連結された連動部材と、機関弁あるいは連
動部材の作動を案内する固定の案内部材との間に、開弁
用弾性部材の弾発力による機関弁の開弁作動を緩和する
緩衝機構が付設されることを特徴とする内燃機関の動弁
制御装置。
【請求項８】緩衝機構は、機関弁の上端部に形成された
段差部と機関弁の作動を案内する案内部材との間にリー
ク量を制限可能な油圧室が設けられて成ることを特徴と
する第(7)項記載の内燃機関の動弁制御装置。
【請求項９】弁駆動手段は、機関弁側のリフタ下部と、
該リフタ下部に摺動可能に嵌合するリフタ上部と、リフ
タ下部およびリフタ上部間に介設される開弁用弾性部材
とを備え、緩衝機構は、連動部材としてのリフタ下部そ
のリフタ下部の移動を案内すべくシリンダヘッドに固定
される案内部材としての支持筒との間に、リーク量を制
限可能な油圧室が設けられて成ることを特徴とする第
(7)項記載の内燃機関の動弁制御装置。
【請求項１０】保持手段は、電磁アクチュエータから成
ることを特徴とする第(1)項または第(7)項記載の内燃機
関の動弁制御装置。