JPH11247635A

JPH11247635A - 内燃機関の可変動弁装置

Info

Publication number: JPH11247635A
Application number: JP4781298A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Tateishi; 洋介立石; Eiji Miyaji; 永治宮地
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成でカムのベース円上のみにおいて
リフト量の可変作動が許容されるようにすること。【解決手段】高速用ロッカーアーム２０の揺動支点を
可変とする可変機構を、高速用ロッカーアームの揺動を
支持可能にシリンダヘッド４０に取り付けられ、その一
端側に作用される油圧を解除されることでシリンダヘッ
ドに移動可能とされる移動支柱６０から構成すると共
に、カムシャフト１１内に形成される前記油圧の解除の
為の制御油路１６、１７の開閉をカムシャフトの回転と
同期させて、移動支柱の移動を低速用及び高速用ロッカ
ーアーム２１、２２、２０が低速用及び高速用カム１
２、１３、１４の各ベース円と摺接している間のみ許容
するタイミング制御機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のクラン
クシャフトと同期して開閉駆動される吸排気弁のリフト
量を可変とする可変動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の可変動弁装置としては、
特開平６−２８０５２３号公報に示されるものが知られ
ている。この装置は、内燃機関のクランクシャフトと同
期して回転されるカムと、該カムの回転によって揺動さ
れて弁をリフトさせるロッカーアームと、該ロッカーア
ームの揺動支点を可変とする可変機構とを有して、弁の
リフト量を調整可能としたものである。

【０００３】この従来装置において、可変機構は、ロッ
カーアームの仮想の揺動支点を規定すると共にロッカー
アームを支持する多数の支持リンクで構成されており、
この多数の支持リンクの動きによりロッカーアームの揺
動支点を可変とさせることで弁のリフト量を調整してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
装置であると、ロッカーアームの揺動支点を可変とさせ
るために多数の支持リンクを必要とするので、構造が複
雑で部品点数が多く、コスト的にもスペース的にも不利
なものである。また、多数の支持リンクによりロッカー
アームの揺動支点を仮想に規定するため、各リンクの連
結部位に存在するガタがロッカーアームの揺動支点を移
動させてしまう恐れがあり、この結果、弁のリフト量が
安定せず、微妙に変化する恐れがあった。

【０００５】これら問題を解決するため、本出願人は鋭
意努力を重ね、特願平８−２９５４２１号にて、より簡
単な構造でロッカーアームの揺動支点を可変とさせる新
規な可変動弁装置を提案した。この可変動弁装置におい
ては、可変機構が、一端にてロッカーアームの揺動を支
持可能にシリンダヘッドに取り付けられ、その１つ以上
がシリンダヘッドに移動可能とされた複数の支柱から構
成されている。支柱は、その他端側に作用される油圧を
保持することによりシリンダヘッドに対して移動不能と
なってロッカーアームの揺動を支持可能となり、同油圧
を解除することによりシリンダヘッドに対して移動可能
となってロッカーアームの揺動を支持不能となる。これ
により、各支柱の他端に作用する油圧を夫々保持又は解
除し、ロッカーアームの揺動を支持する支柱を適宜選択
することによって、簡単な構造でロッカーアームの揺動
支点が可変とされる。

【０００６】ところが、上記した可変動弁装置において
は、可変機構の支柱に作用する油圧の保持・解除が弁の
リフト中であっても任意に行われるため、例えば、移動
不能とされた支柱がロッカーアームの揺動支点となって
弁がローリフト状態でリフト中に、それまで移動可能と
されていた別の支柱の他端に油圧が保持されて移動不能
とされると、その時点からロッカーアームの揺動支点は
別の支柱に切換わり弁のリフト（ハイリフト）が継続さ
れる。そのため、リフト量が安定しないばかりでなく、
動弁系全体寸法が不一致となり、カムがベース円に復帰
し弁が着座する時に打音の発生又は破損が生じる恐れが
ある。この問題は、例えば、特開平７−４９０１２号公
報に示されるように１つの弁につき１つの電磁弁により
支柱の他端に作用する油圧の保持・解除を制御し且つ、
リフト中は電磁弁を作動させないように制御してリフト
可変作動を禁止することで解決することは可能である
が、この可変動弁装置を１気筒４弁の内燃機関の動弁装
置に適用する場合、各弁に電磁弁が１つ必要となること
から、部品点数が増加してコストが増大すると共に、制
御の複雑化を招く。

【０００７】それゆえ、本発明は当該可変動弁装置にお
いて、簡単な構成でカムのベース円上のみにおいてリフ
ト量の可変作動が許容されるようにすることを、その課
題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた請求項１の発明の技術的手段は、内燃機関のシ
リンダヘッド上に回転可能に配設され、クランクシャフ
トと同期して回転されるカムシャフトと、該カムシャフ
トの回転に応じ、前記カムシャフト上に一体的に設けら
れるカムとの摺接によって揺動されて吸排気弁をリフト
させて開閉させるロッカーアームと、該ロッカーアーム
の揺動支点を可変とする可変機構とを有して、前記吸排
気弁のリフト量又は開閉タイミングを可変とした内燃機
関の可変動弁装置において、前記可変機構を、前記ロッ
カーアームの揺動を支持可能に前記シリンダヘッドに取
り付けられ、その１つ以上がその一端側に作用される油
圧を解除されることで前記シリンダヘッドに移動可能と
される複数の支柱から構成すると共に、前記カムシャフ
ト内に形成される前記油圧の解除の為の制御油路の開閉
を前記カムシャフトの回転と同期させて、前記支柱の移
動を前記ロッカーアームが前記カムのベース円と摺接し
ている間のみ許容するタイミング制御機構を設けたこと
である。

【０００９】上記した手段によれば、可変機構の支柱の
移動が、タイミング制御機構によりロッカーアームがカ
ムのベース円と摺接している間のみ許容されるので、リ
フト中でのリフト量可変作動が禁止され、安定したリフ
ト量が得られる。

【００１０】また、上記課題を解決するために講じた請
求項２の発明の技術的手段は、内燃機関のシリンダヘッ
ド上に回転可能に配設され、クランクシャフトと同期し
て回転されると共に低速用カム及び該低速用カムのノー
ズ部よりも大きなノーズ部を有する高速用カムとを備え
るカムシャフトと、該カムシャフトの回転に応じ、前記
低速用カムとの摺接によって第１揺動支点回りに揺動さ
れて吸排気弁をリフトさせて開閉させる低速用ロッカー
アームと、前記カムシャフトの回転に応じ、前記高速用
カムとの摺接によって第２揺動支点回りに揺動されて前
記低速用ロッカーアームを介して吸排気弁をリフトさせ
て開閉可能な高速用ロッカーアームと、該高速用ロッカ
ーアームの第２揺動支点を可変とする可変機構とを有し
て、前記吸排気弁のリフト量又は開閉タイミングを可変
とした内燃機関の可変動弁装置において、前記可変機構
を、前記高速用ロッカーアームの揺動を支持可能に前記
シリンダヘッドに取り付けられ、その一端側に作用され
る油圧を解除されることで前記シリンダヘッドに移動可
能とされる移動支柱から構成すると共に、前記カムシャ
フト内に形成される前記油圧の解除の為の制御油路の開
閉を前記カムシャフトの回転と同期させて、前記移動支
柱の移動を前記低速用及び高速用ロッカーアームが前記
低速用及び高速用カムの各ベース円と摺接している間の
み許容するタイミング制御機構を設けたことである。

【００１１】この手段において、前記移動支柱が前記シ
リンダヘッドに形成される摺動孔に摺動可能に嵌合され
ることにより該孔内に前記移動支柱の一端側に形成され
る圧力室と、該圧力室と前記シリンダヘッドに形成され
る油通路との間に介装され該油通路から前記圧力室への
油流通のみを許容する一方向弁とを更に備え、前記タイ
ミング制御機構は、前記シリンダヘッドに取り付けら
れ、その一端にて前記一方向弁を押動して開弁させる解
放位置と、その一端が前記一方向弁から離間して前記一
方向弁の閉弁を維持する復帰位置とに、その他端に前記
制御油路を介して油圧を給排することにより移動可能と
されたプランジャーを有し、前記制御油路は少なくとも
前記低速用及び高速用ロッカーアームが前記低速用及び
高速用カムの各ベース円と摺接している間のみ開放され
るのが望ましい。

【００１２】請求項２の発明の手段によれば、可変機構
の移動支柱の移動が、タイミング制御機構により低速用
及び高速用ロッカーアームが低速用及び高速用カムの各
ベース円と摺接している間のみ許容されるので、リフト
中でのリフト量可変作動が禁止され、安定したリフト量
が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従った内燃機関の
可変動弁装置を吸気弁３０に適用した一実施形態を図面
に基づき、説明する。

【００１４】図１及び図２において、可変動弁装置は、
内燃機関のシリンダヘッド４０上に回転可能に配設さ
れ、クランクシャフト（図示しない）と同期して回転さ
れると共に一対の低速用カム１２、１３及び該低速用カ
ム１２、１３のノーズ部よりも大きなノーズ部を有する
高速用カム１４とを備えるカムシャフト１１と、該カム
シャフト１１の回転に応じ、低速用カム１２、１３との
摺接によって第１揺動支点Ａ回りに揺動されてシリンダ
ヘッド２に形成された吸気孔３６ａを開閉する吸気弁３
０をバルブスプリング３４に抗してリフトさせる低速用
ロッカーアーム２１、２２と、前記カムシャフト１１の
回転に応じ、高速用カム１４との摺接によって第２揺動
支点Ｂ回りに揺動されて低速用ロッカーアーム２１、２
２を介して吸気弁３０をリフトさせる高速用ロッカーア
ーム２０と、該高速用ロッカーアーム２０の第２揺動支
点Ｂを可変とする可変機構を備えている。

【００１５】シリンダヘッド４０に形成された吸気通路
３６の吸気孔３６ａを開閉する一対の吸気弁３０は、そ
の軸部３１をシリンダヘッド４０にガイド３５を介して
摺動可能に支持され、シリンダヘッド４０に形成される
凹部に設けられるリテーナと軸部３１の先端部にコッタ
３３により取り付けられるリテーナ３２間に介装される
バルブスプリング３４により常時吸気孔３６ａを閉じる
側に付勢されている。

【００１６】低速用ロッカーアーム２１、２２は、一対
の吸気弁３０（１つのみを図示する）側の揺動端部（図
１において左端である長手方向の一端）２１ｂ、２２ｂ
が吸気弁３０の軸部３１上に位置するように配置されて
おり、これら揺動端部２１ｂ、２２ｂに吸気弁３の軸部
３２の先端部と当接する球状の突部２３ａを一端側に有
する調整スクリュー２３が夫々設けられている。また、
吸気弁３０側端部とは反対側の基端部（図１において右
端である長手方向の他端）には、シリンダヘッド４０に
形成される孔４１、４２に移動不能に嵌合される固定支
柱５０、５１の半球凸状の頭部５０ａ、５１ａが夫々摺
接可能に嵌挿される半球凹状の凹部２１ｃ、２２ｃが設
けられている。この凹部２１ｃ及び２２ｃは、カムシャ
フト１１に平行な同一直線上に位置している。低速用ロ
ッカーアーム２１、２２の揺動端部２１ｂ、２２ｂは、
カムシャフト１１の軸方向に連結されていて、二股状の
一体物となっている。尚、低速用ロッカーアーム２１、
２２の揺動端部２１ｂ、２２ｂと基端部との間には、カ
ムシャフト１１上に軸方向に離間して設けられる低速用
カム１２、１３に摺接するカムフォロア２１ａ、２２ａ
が夫々設けられている。

【００１７】高速用ロッカーアーム２０は、低速用ロッ
カーアーム２１、２２の二股の部分に、吸気弁３０側の
揺動端部２０ｂが低速用ロッカーアーム２１、２２の揺
動端部２１ｂ、２２ｂの連結部上に当接するように配置
されている。また、吸気弁３０側とは反対側の基端部に
は、後述する移動支柱６２の一端側の半球状の頭部６２
ｂが摺接可能に嵌挿される半球凹状の凹部２０ｃが設け
られている。この凹部２０ｃは、凹部２１ｃ及び２２ｃ
と共に、カムシャフト１１に平行な同一直線上に位置し
ている。尚、高速用ロッカーアーム２０の揺動端部２０
ｂと基端部との間には、カムシャフト１１上に一対の低
速用カム１２、１３間に設けられる高速用カム１４に摺
接するカムフォロア２０ａが設けられている。

【００１８】可変機構は、第２揺動支点Ｂを構成する移
動支柱６２と油圧リフタ６０とから主として構成されて
いる。

【００１９】図１に示されるように、移動支柱６２は、
シリンダヘッド４０に形成された孔４３内にその他端側
を油圧リフタ６０を介して高速用ロッカーアーム２０の
長手方向と直交する方向（図１示上下方向）に移動可能
に支持されている。移動支柱６２は、固定支柱５０、５
１と共に、カムシャフト１１に平行な同一直線上に位置
している。

【００２０】油圧リフタ６０は、図２に示されるよう
に、孔４３内に嵌合され且つその内孔６１ａ内に移動支
柱６２を移動可能に支持するボディ６１を備えている。
このボディ６１は、孔４３の開口部内周に螺合されるス
リーブ６３により、孔４３の底部にその一端側を当接し
た状態で軸方向に移動不能に保持される。ボデイ６１
は、内孔６１ａと移動支柱６２の他端との間に圧力室６
９を形成しており、また、その外周に形成される環状溝
と孔４３との間にリザーバ室Ｒを形成している。ボディ
６１には、圧力室６９とリザーバ室Ｒとを連通させる通
路６１ｂが形成されており、この通路６１ｂ中には通路
６１ｂのリザーバ室Ｒ側開口端６１ｃを開閉可能なチェ
ックボール６７が配設されている。圧力室６９内には、
圧力室６９を満たす程度の量の圧油が充填されており、
この圧油は通路６１ｂを介してリザーバ室Ｒと圧力室６
９との間を行き来する。チェックボール６７は、ボディ
６１に固定されるリテーナ６５に一端を係止されるスプ
リング６８により通路６１ｂのリザーバ室Ｒ側開口端６
１ｃをボディ６１との当接で閉じるように付勢されてい
る。これにより、リザーバ室Ｒと圧力室６９との連通
は、チェックボール６７により常時閉じられることにな
り、また、チェックボール６７をスプリング６８の付勢
力に抗して動かすことにより開かれることになる。圧力
室６９内に充填される圧油は、圧力室６９とリザーバ室
Ｒとの連通がチェックボール６７により閉じられた状態
で高速用ロッカーアーム２０から移動支柱６２に加わる
荷重に抗する圧力を移動支柱６２に作用させる。移動支
柱６２の一端側とボディ６１との間には、スプリング６
４が配設されており、移動支柱６２はこのスプリング６
４の付勢力により頭部６２ｂが凹部２０ｃに嵌挿される
方向（図１示上方向）に常時付勢されている。尚、図２
中、６６はリザーバ室Ｒに常時連通するようにシリンダ
ヘッド４０に形成される排出孔である。

【００２１】シリンダヘッド４０には、孔４３に直交
し、その小径部４５側一端がリザーバ室Ｒに開口するよ
うに段付き状の孔４４が形成されている。孔４４内に
は、その一端側に小径部４５及びリザーバ室Ｒを貫通し
てチェックボール６７をスプリング６７に抗して移動可
能なピン７１と該ピン７１の他端がその底部７４に当接
し孔４４内に液密的に移動可能に配設される筒状のピス
トン７２とを有する油圧プランジャー７０が嵌挿されて
いる。孔４４の開口端にはプラグ７６が圧入固定されて
おり、これにより孔４４内に油圧プランジャー７０とプ
ラグ７６との間に油圧室７７が形成されている。油圧室
７７は油圧源であるオイルポンプ８０にシリンダヘッド
４０に形成される通路４８、カムシャフト１１に形成さ
れる制御油路１６、１７及び切換弁８１等を介して連通
されている。ピン７１の他端と孔４４の段部との間には
スプリング７３が張設されており、これにより油圧プラ
ンジャー７０は常時プラグ７６側へ付勢されている。油
圧室７７にオイルポンプ８０からの油圧が付与されてい
ない時には、図２に示すように油圧プランジャー７０は
スプリング７３により図示右方へ付勢されてピストン７
２を孔４４の内面に嵌着されたスナップリング７５に当
接すると共に、ピン７１の先端がチェックボール６７か
ら離間している。油圧室７７にオイルポンプ８０からの
油圧が付与されると、油圧プランジャー７０はスプリン
グ７３に抗して図示左方へ移動して、ピン部７１がチェ
ックボール６７をスプリング６８に抗して移動させ、圧
力室６９とリザーバ室Ｒとを連通させる。

【００２２】図２及び図３に示すように、一端を油圧室
７７に連通される通路４８の他端は、カムシャフト１１
のジャーナル部１５を回転可能に支承するシリンダヘッ
ド４０の軸受部４６の支承面に周方向に形成される溝通
路４７に連通されている。尚、軸受部４６には、ジャー
ナル部１５を回転可能に支承する支承面を有するカバー
５２がボルト５３、５４により固定される。

【００２３】カムシャフト１１に形成される制御油路１
６、１７は、カムシャフト１１の軸心に軸方向に形成さ
れ、一端を切換弁８１に連通される軸方向通路１６と、
該軸通路１６の他端が連通され、その外方開口が溝通路
４７に開口して溝通路４７と軸方向通路１６を連通可能
な径方向通路１７とから成る。図４に示すように、低速
用カム１２、１３又は高速用カム１４による吸気弁３０
の最大リフト時の回転角度（Ｃ）点から所定角度αだけ
カムシャフト１１が回転した点から低速用カム１２、１
３又は高速用カム１４による吸気弁３０のリフトが開始
する角度よりも所定角度βだけ前の回転角度（Ｂ）点
（低速用及び高速用カム１２、１３及び１４の各ベース
円部がカムフォロア２１ａ、２２ａ及び２０ａに摺接す
る位置）までの範囲（Ｄ）＋（Ａ）においてのみ、径方
向通路１７は、溝通路４７と連通するように形成されて
いる。尚、油圧プランジャ７０、溝通路４７及び制御通
路１６、１７等は、本発明のタイミング制御機構を構成
している。

【００２４】オイルポンプ８０は、例えば内燃機関によ
り駆動され、オイルパン８２内のオイルを吸込み吐出す
る潤滑用オイルポンプで構成され、吐出油の一部が切換
弁８１を介して軸方向通路１６に供給されるようになっ
ている。切換弁８１は、例えば３ポート２位置の電磁弁
で構成され、内燃機関の運転状態に応じて、オイルポン
プ８０の吐出油の一部を軸方向通路１６に供給する第１
位置と、軸方向通路１６をオイルパン８２に連通する第
２位置に選択的に切換制御される。

【００２５】以上の構成から成る本実施形態の作用を以
下、説明する。

【００２６】図２及び図５において、内燃機関の高速回
転域での運転時には、切換弁８１は軸方向通路１６をオ
イルパン８２に連通する。そのため、油圧プランジャー
７０はスプリング７３の付勢力により図２に示す位置に
あり、圧力室６９とリザーバ室Ｒとの連通がチェックボ
ール６７により遮断された状態にある。このため、移動
支柱６２は、圧力室６９内の圧油によりボディ６１に対
して移動不能に保持される。この状態において、カムシ
ャフト１１の回転により、高速用カム１４がカムフォロ
ア２０ａに摺接して高速用ロッカーアーム２０を押し下
げようとすると、高速用ロッカーアーム２０は凹部２０
ｃと頭部６２ｂとの嵌挿部位、揺動支点Ｂを中心として
図５に破線で示すように高速用ロッカーアーム２０が揺
動される。これにより、低速用ロッカーアーム２１、２
２がその揺動端部２１ｂ、２２ｂの連結部に高速用ロッ
カーアーム２０の揺動端部２０ｂが当接した状態で高速
用ロッカーアーム２０と一体で揺動し、吸気弁３０は図
４に示すハイリフト時のリフトカーブで吸気孔３６ａを
開閉する。この時、固定支柱５０、５１は、移動支柱６
２とカムシャフト１１に平行な同一軸線上に位置してい
ることから、低速用及び高速用ロッカーアーム２１、２
２、２０の揺動が固定支柱５０、５１により拘束される
ようなことはない。また、上記したハイリフト時におい
て、径方向通路１７は溝通路４７と連通及び遮断を繰り
返すが、油圧室７７の油圧に変動がないため、油圧プラ
ンジャ７０は図２に示す後退位置に保持される。

【００２７】また、上記したハイリフト中である図４の
（Ｅ）の回転範囲において、切換弁８１が切換えられて
軸方向通路１６にオイルポンプ８０からの吐出油が供給
されても、図６及び図７に示すように径方向通路１７が
溝通路４７と連通しておらず油圧室７７に油圧が供給さ
れていないので、リフト中にリフト量が変化されること
はない。この状態で、カムシャフト１１が更に回転して
図４の（Ｄ）の回転範囲になると、図８に示すように径
方向通路１７と溝通路４７が連通し油圧室７７内にオイ
ルポンプ８０からの油圧が供給される。これにより、油
圧プランジャ７０がスプリング７３に抗して図２におい
て左方へ移動しようとするが、このときにはリフトがま
だ終了しておらず、圧力室６９は移動支柱６２に加わる
高速カム１４による軸力によって加圧されていて、この
圧力室６９の圧力によりチェックボール６７をスプリン
グ６８の付勢力に加えて開口端部６１ｃに押圧している
ため、ピン７１によりチェックボール６７を開放するこ
とができない。このため、リフト中はハイリフト状態が
維持され、リフト中にリフト量が変化されることはな
い。そして、この状態で、カムシャフト１１が更に回転
して図４の（Ａ）の回転範囲になると、図１及び図５に
示すように高速用カム１４のベース円が再び高速用ロッ
カーアーム２０のカムフォロア２０ａに摺接し、圧力室
６９が移動支柱６２により加圧されなくなり、油圧プラ
ンジャー２０がスプリング７３に抗して図２において左
方に移動し、ピン７１がチェックボール６７をスプリン
グ６８に抗して移動させる。

【００２８】回転範囲高速用カム１４のベース円が再び
高速用ロッカーアーム２０のカムフォロア２０ａに摺接
している状態であって、図４の（Ａ）の回転範囲におい
て、オイルポンプ８０からの圧油が切換弁８１、軸方向
通路１６、径方向通路１７、溝通路４７及び通路４８を
介して油圧室７７に供給され、油圧プランジャー７０が
スプリング７３に抗して移動すると、ピン７１がチェッ
クボール６７をスプリング６８に抗して移動させ、圧力
室６９とリザーバ室Ｒとを通路６１ｂを介して連通させ
る。これにより、圧力室６９を満たしていた圧油がリザ
ーバ室Ｒに流入するようになり、移動支柱６２の他端に
作用していた圧油による圧力が消失する。この状態にお
いて、カムシャフト１１の回転により、高速用カム１４
がカムフォロア２０ａに摺接して高速用ロッカーアーム
２０を押し下げようとすると、高速用ロッカーアーム２
０は、その揺動端部２０ｂと低速用ロッカーアーム２
１、２２の揺動端部２１ｂ、２２ｂの連結部との当接点
を揺動支点として図７乃至図９に示すように揺動する。
一方、低速用ロッカーアーム２１、２２は揺動支点Ａを
中心に低速用カム１２、１３により揺動され、これによ
り、吸気弁３０は図４に示すローリフト時のリフトカー
ブで吸気孔３６ａを開閉する。この時、移動支柱６２
は、圧油による圧力の消失でボディ６１に対して移動自
在となっているので、高速用ロッカーアーム２０の揺動
に合わせてスプリング６４の付勢力に抗して図７乃至図
９に示すように移動する（ロストモーション）。よっ
て、低速用ロッカーアーム２１、２２の揺動が拘束され
るようなことはない。また、上記したローリフト時にお
いて、径方向通路１７は溝通路４７と連通及び遮断を繰
り返すが、油圧室７７の油圧に変動がないため、油圧プ
ランジャ７０は図２に示す後退位置に保持される。

【００２９】また、上記したローリフト中である図４の
（Ｅ）の回転範囲において、切換弁８１が切換えられて
軸方向通路１６がオイルパン８２に連通されても、図６
及び図７に示すように径方向通路１７が溝通路４７と連
通しておらず油圧室７７に油圧は低下されないので、油
圧プランジャ７０は前進位置に保持される。よって、リ
フト中にリフト量が変化されることはない。この状態
で、カムシャフト１１が更に回転して図４の（Ｄ）の回
転範囲になると、図８に示すように径方向通路１７と溝
通路４７が連通し油圧室７７がオイルパン８２に連通さ
れる。これにより、油圧プランジャ７０がスプリング７
３により図２に示す後退位置に戻り、ピン７１がチェッ
クボール６７から離れる。このときにはリフトがまだ終
了しておらず、移動支柱６２はカムシャフト１１の回転
に伴い、スプリング６４の付勢力により上昇する。この
移動支柱６２の上昇によって生じる圧力室６９内の圧力
低下によって、チェックボール６７は図８に示すように
高速用カム１４のベース円がカムフォロア２０ａに摺接
して移動支柱６２が最上点になるまで（図５の位置にな
るまで）開放状態を保持する。そして、図５に示す位置
に到達した時点で、チェックボール６７は通路６１ｂを
閉じ、ハイリフト状態に切換わる。

【００３０】以上のように、本実施形態においては、カ
ムシャフト１１の回転に同期して油圧プランジャー７０
への油路を開閉することによって油圧プランジャー７０
の移動を拘束するので、リフト中にリフト量が可変とさ
れる、特に移動支柱６２のロストモーションによるロー
リフト中に移動支柱６２のロストモーションが阻止され
てハイリフトに切換わることが確実に防止される。これ
により、移動支柱６２のロストモーション中（移動支柱
６２がボディ６１に対して沈下した状態）にハイリフト
に切換わることにより動弁系全体寸法が不一致となり、
カムがベース円に復帰し弁が着座する時に打音の発生又
は破損が生じることが確実に防止される。しかも、油圧
室７７をオイルポンプ８０又はオイルパン８２に選択的
に連通させる切換弁８１は一つでよく、該切換弁はリフ
ト状態に関係なく、内燃機関の回転数及び負荷に応じて
適宜切換制御されればよいので、コストの増大を同時に
防止することができると共に、制御の簡素化を図ること
ができる。

【００３１】上記実施形態においては、本発明を吸気弁
３０に適用した形態を説明したが、本発明を排気弁に適
用することも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、支柱の移
動をロッカーアームがカムのベース円と摺接している間
のみ許容するタイミング制御機構を設けたことにより、
リフト中にリフト量が変化される、特にローリフト中に
ハイリフトに切換わることが確実に防止される。これに
より、ローリフト中にハイリフトに切換わることにより
動弁系全体寸法が不一致となり、カムがベース円に復帰
し弁が着座する時に打音の発生又は破損が生じることが
確実に防止され、簡単な構成で当該可変動弁装置の信頼
性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った内燃機関の可変動弁装置の一実
施形態を示す断面図である。

【図２】図１に示す一実施形態における固定支柱、移動
支柱、タイミング制御機構等を示す断面図である。

【図３】図１に示す一実施形態におけるカムシャフトの
ジャーナル部の断面図である。

【図４】図１に示す一実施形態における弁のリフト状態
とカムシャフトの回転角度の関係を示す図である。

【図５】図１に示す一実施形態において、ベース円にカ
ムフォロアが摺接し、径方向通路が溝通路と連通してい
る状態を示す断面図である。

【図６】図１に示す一実施形態において、ベース円にカ
ムフォロアが摺接し、径方向通路と溝通路との連通の遮
断開始点にある状態を示す断面図である。

【図７】図１に示す一実施形態において、最大リフト時
の状態を示す断面図である。

【図８】図１に示す一実施形態において、リフト後半に
て径方向通路と溝通路とが連通されている状態を示す断
面図である。

【図９】図１に示す一実施形態におけるリフト状態を示
す断面図である。

【符号の説明】

１１カムシャフト１２、１３低速用カム１４高速用カム１６軸方向通路（制御油路）１７径方向通路（制御油路）２０高速用ロッカーアーム２１、２２低速用ロッカーアーム３０吸気弁（吸排気弁）４０シリンダヘッド４７溝通路（タイミング制御機構）５０、５１固定支柱６０油圧リフタ６２移動支柱７０油圧プランジャー（タイミング制御機構）８０オイルポンプ８１切換弁Ａ第１揺動支点Ｂ第２揺動支点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関のシリンダヘッド上に回転可能
に配設され、クランクシャフトと同期して回転されるカ
ムシャフトと、該カムシャフトの回転に応じ、前記カム
シャフト上に一体的に設けられるカムとの摺接によって
揺動されて吸排気弁をリフトさせて開閉させるロッカー
アームと、該ロッカーアームの揺動支点を可変とする可
変機構とを有して、前記吸排気弁のリフト量又は開閉タ
イミングを可変とした内燃機関の可変動弁装置におい
て、前記可変機構を、前記ロッカーアームの揺動を支持
可能に前記シリンダヘッドに取り付けられ、その１つ以
上がその一端側に作用される油圧を解除されることで前
記シリンダヘッドに移動可能とされる複数の支柱から構
成すると共に、前記カムシャフト内に形成される前記油
圧の解除の為の制御油路の開閉を前記カムシャフトの回
転と同期させて、前記支柱の移動を前記ロッカーアーム
が前記カムのベース円と摺接している間のみ許容するタ
イミング制御機構を設けたことを特徴とする内燃機関の
可変動弁装置。
【請求項２】内燃機関のシリンダヘッド上に回転可能
に配設され、クランクシャフトと同期して回転されると
共に低速用カム及び該低速用カムのノーズ部よりも大き
なノーズ部を有する高速用カムとを備えるカムシャフト
と、該カムシャフトの回転に応じ、前記低速用カムとの
摺接によって第１揺動支点回りに揺動されて吸排気弁を
リフトさせて開閉させる低速用ロッカーアームと、前記
カムシャフトの回転に応じ、前記高速用カムとの摺接に
よって第２揺動支点回りに揺動されて前記低速用ロッカ
ーアームを介して吸排気弁をリフトさせて開閉可能な高
速用ロッカーアームと、該高速用ロッカーアームの第２
揺動支点を可変とする可変機構とを有して、前記吸排気
弁のリフト量又は開閉タイミングを可変とした内燃機関
の可変動弁装置において、前記可変機構を、前記高速用
ロッカーアームの揺動を支持可能に前記シリンダヘッド
に取り付けられ、その一端側に作用される油圧を解除さ
れることで前記シリンダヘッドに移動可能とされる移動
支柱から構成すると共に、前記カムシャフト内に形成さ
れる前記油圧の解除の為の制御油路の開閉を前記カムシ
ャフトの回転と同期させて、前記移動支柱の移動を前記
低速用及び高速用ロッカーアームが前記低速用及び高速
用カムの各ベース円と摺接している間のみ許容するタイ
ミング制御機構を設けたことを特徴とする内燃機関の可
変動弁装置。
【請求項３】前記移動支柱が前記シリンダヘッドに形
成される摺動孔に摺動可能に嵌合されることにより該孔
内に前記移動支柱の一端側に形成される圧力室と、該圧
力室と前記シリンダヘッドに形成される油通路との間に
介装され該油通路から前記圧力室への油流通のみを許容
する一方向弁とを更に備え、前記タイミング制御機構
は、前記シリンダヘッドに取り付けられ、その一端にて
前記一方向弁を押動して開弁させる解放位置と、その一
端が前記一方向弁から離間して前記一方向弁の閉弁を維
持する復帰位置とに、その他端に前記制御油路を介して
油圧を給排することにより移動可能とされたプランジャ
ーを有し、前記制御油路は少なくとも前記低速用及び高
速用ロッカーアームが前記低速用及び高速用カムの各ベ
ース円と摺接している間のみ開放されることを特徴とす
る請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。