JPS5951119A - 内燃機関用休止機能付動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸気弁および排気弁のうち少なくとも一方が
複数個であって、機関の回転数に応じて、吸気弁および
排気弁のうち同一の機能を有する複数個の弁の一部を選
択的に作動させたり休止させたりするための内燃機関用
休止機能細動弁装置に関する。

従来、機関の一気筒に対して吸気弁および排気弁のうち
少なくとも一方が複数個となるように構成された高速内
燃機関が知られているが、このような機関におし・ては
、低負荷時あるし・は中負荷時に吸気弁および排気弁の
うち同一の機能を有する複数個の弁の一部を休止させ、
高負荷時にすべての吸気弁および排気弁を作動させるよ
うにすると、機関の全作動域にお℃・て高い効率を得る
ことができる。

また、多気筒型内燃機関におし・て、低負荷時あるいは
中負荷時に一部の気筒の吸気弁および排気弁を休止させ
、高負荷時にすべての気筒の吸気弁および排気弁を作動
させるようにすると、燃費が改善されることが期待され
る。

このように、吸気弁および排気弁のうち同一の機能を有
する複数個の弁の一部な選択的に作動させたり休止させ
たりすることによって、機関の全作動域にわたって効率
を高め、燃費の改善を図ることができるものであるが、
従来においては、このような課題を解決するにあたって
満足すべき装置が得られていなかった。

そこ（・、本発明の主な目的は、機関の回転数に応じて
、吸気弁および排気弁のうち同一の機能を有する複数個
の弁の一部を選択的に作動させたり休止さ亡たつするこ
とができ、それにより、突接的に機関の全作動域にわた
って効率を向上させ、燃費の改善を図ることができると
共に、構成が簡単で信頼度が高く、実用性に優れた内燃
機関用休止機能付動弁装置を得ることである。

以下、図面により本発明の一実施例について説、明する
。

まず第１図には内燃機関のシリンダヘッドが縦断して示
されており、該ヘッドには吸気路２および排気路３が形
成されており、吸気路２に続（吸気口４は、弁ばね８に
より常時吸気口４を閉じる方向に弾発力を受けて℃・る
吸気弁６の作用により開閉されると共に、排気路３に続
く排気口５は、弁ばね９により常時排気口５を閉じる方
向に弾発力を受けている排気弁７０作用により開閉さｈ
る。

吸気路２は、図示されていないエアクリーナおよびキャ
ブレターに連通しており、吸気弁６および排気弁７の開
閉動作に伴℃・、吸気路２に導入された燃料と空気との
混合気は、吸気口４を経て燃焼室内に入り、また、燃焼
室内におし・て燃焼を終えた後の排ガスは、排気口５を
経て排気路３に送られ、図示されていない排気管をへて
大気に排出される。そして、吸気弁６および排気弁７は
、後記のように、機関１の回転数に応じて選択的に作動
状態に置かれたり、あるいは休止状態に置かれたりする
ように構成されている。

吸気弁６に対する動弁機構と排気弁７に対する動弁機構
とは、基本的には、それ自体互いに同様な構成および機
能を有して（・るので、以下、まず吸気弁６に対する動
弁機構について特に詳細に説明する。

第１図および第２図において、機関１に対して不動な位
置を占めるように支持された枢支軸１０には支持腕１１
が枢支されており、この支持腕１１の先端部において支
持されたロッカーアーム軸１２にはロッカ−アーム１３
０基端部が枢支されて℃・る。ロッカーアーム１３の先
端部は、吸気弁６の弁棒の端面に当接していると共に、
ロッカーアーム１３上に形成された受圧部１４は１機関
１０回転に同期して回転するカム１５のカム面に当接し
て℃・る。支持腕１１０基端部において、枢支軸１０を
はさんでロッカーアーム軸１２とは反対側には、押圧部
１６が突設されており、この抑圧部１６は、作動切換装
置１７の揺動制限部材３５の先端面に常時当接してし・
る。

第１図ないし第３図において、作動切換装置１７は、機
関１に対して固定された環状の支持体１８の内周部に嵌
合された有底筒状体１９を備える。

この有底筒状体１９は、側周壁部の上端縁寄りの位置に
外周に向けて突出する切出し係止爪２０を有し、この係
止爪２０が、支持体１８の上端縁部に形成された係合面
２１に係合することにより、有底筒状体１９が回動する
支鴬＼禾鬼へ蝦呟堤（ことが防止される。有底筒状体１
９は下方に開放してい、てＣと共に、上端部には底壁部
２２を備え、この底壁部２２の軸方向に貫通ずる中心孔
２４の周囲には、複数個１、例えば第３図に示されたよ
うに４個の貫通穴２３が、互いに周方向に間隔を置いて
形成されている。

有底筒状体１９の底壁部２２の外面側、すなわち第１図
および第３図において底壁部２２の上面側には、板状の
切換部材２５が接しても・る。この切換部材２５には、
鋲２７を遊嵌するための遊嵌孔２６カ；穿設されている
と共に、この遊嵌孔２６の周囲には、有底筒状体１９の
底壁部２２に形成された各貫通穴２３に対応する貫通穴
２８が、各対応する貫通穴２３と整合しくＮるようにし
て形成されて℃・る。切換部月２５は、半径方向に突出
する突出部を有し、この突出部の先端部に形成された枢
支部２９には、後記の制御杆３０の先端部３１が枢支−
゛くれている。鋲２７の軸部は、切換部材２５の遊嵌孔
２６を貫通して有底筒状体１９の底壁部２２の中心孔滲
４において、抜は出し不能に加工されており、そ；ｌｔ
’により、制御杆３０を介して切換部材２５に回転力が
伝達されると、切換部材２５は、鋲２７０周りに有底筒
状体１９の底壁部２２に対して相対的に回動して、貫通
穴２３と貫通穴２８とを整合させたり、貫通穴２８を貫
通穴２３より周方向にずらせて不整合の状態に置いたり
することができろ。

鋲２７の上方にお−・て、機関１には雌ねじ部３２が形
成されており、この雌ねじ部３２には、調整ねじ３３が
ねじ込まれて最適な位置において固定ナツト３４により
固定されている。そして、８周整ねじ３３の先端部は、
常に鋲２７の頭部に当接して（・ることにより、有底筒
状体１９の一ヒ方への移動を制限している。

有底筒状体１９内には、支持腕１１の揺動を制限するた
めの揺動制限部材３５の内筒部３６σが、有底筒状体１
９に対して軸方向に滑液自在に嵌入されている。内筒部
３６ａの下底部を介して内筒部３６．Ｚと一体的に形成
されて下方へ突出するロンド部３６６の先端部は、支持
腕１１の押圧部１６に当接している。内筒部３６ａは、
有底筒状体１９の内周面上の環状溝に嵌入されたサーク
リップ３７に、より、有底筒状体１９に対する下方への
相対移動を制限されている。内筒部３６ｃＬの先端縁部
には、有底筒状体１９の底壁部２２に形成された各貫通
穴２３に対応して、係入部３８か上方に向けて突出形成
されていると共に、有底筒状体１９の底壁部２２と内筒
部３６ａの下底部との間には弾発ばね３９が介装されて
いる。そして、ロッド部Ｈ績鮎ト ３６ｂが押圧部１６側から受ける押 ばね３９の弾発力より小さい間は、揺動制限部材３５は
弾発ばね３９により下方に向けて押圧され、このときに
は、内筒部３６１Ｚの下俯縁部はサークリップ３７に当
接していると共に、各係入部３８は有底筒状体１９の対
応する貫通穴２３にのみ係入している。この状態におい
ては、切換部材２５は鋲２７０周りに自在に回動するこ
とかで・きる。

各貫通穴２３と各貫通穴２８とが整合した状態にあって
、押圧部１６が弾発ばね３９の弾発力に抗してロンド部
３６ｂを押圧すると、内筒部３６ａは有底筒状体１９に
対して相対的に底壁部２２側へ移動し、各係入部３８は
各貫通穴２３を貫通して更に切換部材２５の各貫通穴２
８内に係入する。

また、各貫通穴２３と各貫通穴２８とが互いに不整合な
状態にあるときには、たとえ押圧部１６が弾発ばね３９
の弾発力に抗してロンド部３６ｂを押圧しようとしても
、各係入部３８は切換部材２５の貫通穴２８以外の部分
に当接ずろことにより、内筒部３６ａは有底筒状体１９
に対して相対的に軸り向に移動することができず、その
結果揺動制限部材３５は錠止された状態となる。

シリンダヘッドと一体的な構造となるように形成され／
ニハウジング４０には、アクチュエータ４１が支持され
ており、このアクチュエータ４１の伸縮ロッド４２の先
端部は、係＋Ｊ−，ばね４３を介して、基端部が回転自
在な回転支持軸４４に固定されたレバー４５の先端部に
係止されて℃・る。回転支持軸４４には更に別のレバー
４６の基端部が固定されており、このレバー４６の先端
部には、制御杆３０の先端部３１とは反対側の基端部が
枢支されている１、そして、アクチュエータ４１が作動
して伸縮ロッド４２が伸縮するに伴し・、各レバー４５
゜４６はそれぞれ回転支持軸４４を中心軸として第１図
の実線で示された位置と鎖線で示された位置との間を回
動し、その運動が制御弁３０を介して切換部）第２５に
伝達されることにより、切換部拐２５が鋲２７０周りに
回動し、その結果、各貫通穴２３と各貫通穴２８とが整
合したり、あるいは各貫通穴２８が各貫通穴２３より周
方向にずれて、各貫通穴２３と各貫通穴２８とが互いに
不整合な状態になったりする。

次に本発明の一実施例の作用について説明する。

吸気弁６側の動弁機構は、以上のように構成されている
ので、カム１５の回転に伴℃・、ロッカーアーム１３の
受圧部１４がカム１５の基準円周上、すなわち低位部に
当接している間は、あらかじめ調整ねじ３３の先端側の
突出長さを適正に調整しておくことにより、ロッカーア
ーム１３の先端部は吸気弁６の弁棒の端面に当接しては
いるが、弁ばね８の弾発力に抗して吸気弁６を押しＦｌ
　＜ことはな（、また、支持腕１１の押圧部１６は、揺
動制限部材３５のロッド部３６ｂの端面に当接してはし
・るが、弾発ばね３９の弾発）Ｊに抗して揺動制限部材
３５を押し上げることもない。この状態においては、揺
動制限部材３５の内筒部３６ａの下端縁部はサークリッ
プ３７に当接しており、各係入部３８は有底筒状体１９
の貫通穴２３には係入しているが、切換部材２５の貫通
穴２８からは離脱していることにより、切換部材２５は
鋲２７の周りに自由に回動し得る状態にある。

アクチュエータ４１を作動させて、伸縮ロッド４２、レ
バー４５．４６、制＆］杆３０を介して切換部月２５を
鋲２７の周りに回動させ、各貫通穴２８を各貫通穴２３
に対して不整合な位置にずらせると、揺動制限部材３５
は有底筒状体１９に対して４［１対的に軸方向に移動す
ることができない状態となる。この状態において、カム
１５が更に回転を続けて、ロッカーアーム１３の受圧部
１４がカム１５の基準円周面より突出した部分、すなわ
ち高位部に当接すると、ロッカーアーム１３は第１図に
おいて下方への押圧力を受けるが、支持腕１１が揺動制
限部材３５により枢支１１１１１０周りの揺動を制止さ
れているので、ロッカーアーム１３はロッカーアーム軸
１２周りに揺動して吸気弁６を弁ばね８の弾発力に抗し
て押し開く。その後は、カム１５の回転に連動して、吸
気弁６は機関１の回転に同期しつつ開閉する。すなわち
、このときには作動切換装＃１７は弁作動状態にある。

また、アクチュエータ４１を作動させて、伸縮ロッド４
２、レバー４５，４６、制御杆３０を介して切換部材２
５を鋲２７の周りに回動させ、各貫通穴２８を各貫通穴
２３に整合させると、各係入部３８は各貫通穴２３を貫
通して各貫通穴２８内に係入し得る抄態となる。この状
態において、ロッカーアーム１３の受圧部１４がカム１
５の高位部に当接すると、ロッカーアーム１３は第１図
にお（・て下方への押圧力を受けるが、揺動制限部材３
５が有底筒状体１９に対して相対的に底壁部２２側＼移
動することができる状態にあって、支持腕１１が弾発ば
ね３９の弾発力に抗してロッド部３６ｂを押し上げつつ
枢支軸１０周りに揺動すルタメ、ロッカーアーム１３は
弁ばね８の弾発力に抗して吸気弁６を押し開くことがで
きなくなる。

その後は、カム１５が回転を続けても、吸気弁６は休止
状態を保ったまま、支持腕１１が枢支軸１０周りに１出
動し続ける。すなわち、このときには作動切換型置１７
は弁体上状態にある。

前記のように、排気弁７側の動弁機構も、吸気弁６側の
動弁機構と基本的には同様な構成および機能を付して（
・ろ。第１図にお（・て、カム１５’の回転にｆ判い、
ロッカーアーム１３’の受圧部１４′がカム１５′の基
準円周上、すなわち低位部に当接している間は、あらか
じめ調整ねじ３３′の先端側の突出長１）を適正に調整
しておくことにより、ロソカーアーム１３′の先端部は
排気弁Ｉの弁棒の端面に当接しては℃・るが、弁ばね９
の弾発力に抗して排気弁７を押し開くことはなく、また
支持腕１１′の押圧部１６′は、揺動制限部材３５′の
ロンド部３６がの端面に当接してはいるが、弾発ばね３
９′の弾発力に抗して揺動制限部材３５′を押し上げろ
こともな℃・０この状態においては、切換部材２５′は
鋲２７′の周りに自由に回動し得る状態にある。

アクチュエータ４１′を作動させて、伸縮ロンド４２′
、レバー４５’　、　４６’、制御杆３０′を介して切
換部制２５′を鋲２７’の周りに回動させ、切換部材２
５勺則の各貫通穴を有底筒状体１９′側の各貫通穴に対
して不整合な位置にずらぜると、揺動制限部材３５′は
有底筒状体１９′に対して相対的に軸方向に移動するこ
とができない状態となる。この状態において、カム１５
′が更に回転を続けて、ロッカーアーム１３′の受圧部
１４′がカム１５′の基準円周面より突出した部分、す
なわち高位部に当接するト、ロッカーアーム１３′はロ
ッカーアーム１ｉ＋ｌ＋　１２’周りに揺動して排気弁
７を弁ばね９の弾発力に抗して押し開く。その後は、カ
ム１５′の回転に連動して、排気弁７は機関１０回転に
同期して開閉する。１なわち、このときには作動切換装
置１７′は弁作動状態にある。

また、アクチュエータ４１′を作動させて、伸縮ロット
４２′、レバー４５’　、　４６’、制御杆３０′を介
して切換部４ｄ’　２５’を鋲２７′の周りに回動させ
、切換部利２５′の各貫通孔を有底筒状体１９′の各貫
通孔に彩合さぜると、揺動制限部材３５′は有底筒状体
１９′に対して、弾発ばね３９′の弾発力に抗して、相
対的に軸方向に移動し得る状態となる。この状態におい
て、ロッカーアーム１３′の受圧部１４′がカム１５′
の高位部に当接すると、支持腕１１′か弾発ばＡつ３９
′の弾発力に抗してロンド部３６ｂを押し上げつつ枢支
軸１０′周りに揺動するため、ロッカーアーム１３′は
弁ばね９の弾発力に抗して排気弁７を押し開くことがで
きなくなる。その後は、カム１５′が回転を続けても、
排気弁７は休止状態を保ったまま、支持腕１１′が枢支
ｉ′ｌ１ｌ１１１ｏ周りに揺動し続ける。すなわち、こ
のときには作動切換装置１７′は弁体上状態にある。

以上のように、本発明によれば、枢支軸周りに揺動する
ことができる支持腕と、この支持腕の揺動し得る先端部
にお（・て支持されたロッカーアーム軸により基端部が
枢支され、受圧部が機関の回転に同期して回転するカム
面に常時当接していると共に、先端部が弁に当接してい
ることにより、支持腕が揺動しないように錠止されてい
るときに（、」１、カムの回転に伴ってロッカーアーム
軸周りに揺動して周期的に弁を開閉し、支持腕が枢支軸
周りに揺動しイ：する状態にあるときには、弁を開閉す
ることができず、弁に対する当接部を中心にしてロッカ
ーアーム軸により枢支された基端側か揺動するロッカー
アームと、弁作動時には、支持腕を枢支軸周りに揺動し
ないように錠止し、弁体正時には、カムの回転に伴って
支持腕の枢支軸周りの揺動を許容する作動切換装置とを
備えるようにしたので１機関の回転数に応じて、吸気弁
および排気弁のうち同一の機能を有ずろ複数個の弁の一
部を選択的に作動させたり体重させたりすることができ
、それにより、機関の全作動域にわたって効率を向ヒさ
せ、燃費の改善を［ｙ、１ろことか可能となると共に、
構成が簡単で信頼度が高く、実用性に優れた内燃機関用
休止機能細動弁装置が得られろ。

更に抹発明によれば、動弁機構および弁に対する作動切
換装置の配置に要する空間は比較的小さくて済−むので
、弁の中心線と吸９排気路の中心線とのな・ｒ角度か比
較的小さな内燃機関に対しても、作動切換装置を好適に
適用することができる。

本発明による内燃機関用休止機能付動弁装置は、複数の
気筒の一部の作動又は休止を行うための装置として用い
ることが可能であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に従う動弁装置を備えた内燃
機関の要部縦断面図、第２図は第１図の部分の要部平面
図、第３図は第１図の部分の要部分解斜視図である。 １・・・内燃機関、６・・・吸気弁、７・・排気弁、８
゜９・・・弁ばね、１０　、１０’・・・枢支軸、１１
　、１１′・・支持腕、１２　、１２’・・・ロッカー
アーム軸、１３゜１３’・・ロッカーアーム、１４　、
１４’・・受圧部、１５　、１５’・・カム、１７　、
１７’　　作動切換装置、２５・・・切換部拐、３３　
、３３’・・調整ねじ、３５゜３５′・揺動制限部材、
３’９．３９’・・弾発ばね、４１　、４１’・・・ア
クチュエータ 特許出願人　本田技研工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　機関（１）の回転数に応じて、前記機関（１）の吸
   、排気弁（６，７）を選択的に作動させたり休止させた
   りするための内燃機関用休止機能付動弁装置にお（・て
   、枢支軸（１０，１０’）により枢支され、この枢支軸
   （１０，１０’）周りに揺動することができる支持腕（
   １１，１１’）と；この支持腕（１１、１，１’）の先
   端部にロッカーアーム軸（１２，１２’）により基端部
   が枢支され、受圧部（１４，１４’）が機関の回転に同
   期して回転するカム（１５，１５’）のカム面に常時当
   接して（・ると共に、先端部が前記弁（６，７）に当接
   していることにより、前記支持腕（１１，１１’）が揺
   動しな（・ように錠止されているときには、前記カム（
   １５，１５’）の回転に伴って前記ロッカーアーム軸（
   １２，１２′）周りに揺動して、周期的に弁ばね（８，
   ９）の弾発力に抗して前記弁（６，７）を開閉し、前記
   支持腕（１１，１１’）が前記枢支軸（１（１，１０’
   ）周りに揺動し得る状態にあるときＩＩ、前記弁ばね（
   ８，９）に抗して前記弁（６，７）を開閉することがで
   きず、前記弁（６゜７）姓対する当接を保ったまま前記
   ロッカーアーム軸（１２，１２’）により枢支された基
   端部が揺動ずイ、ロッカーアーム（１３，１３’）と；
   弁作動時に＆ｉ、前記支持腕（ｉｉ、ｉｉ’）を前記枢
   支軸（１０，１０’）周りに揺動しないように錠止し、
   弁体］］時には、前記カム（１５，１５’）の回転に伴
   つ１前記支持腕（１１，１１’）の前記枢支軸（ｉ　ｏ
   　、　ｉ　ｏ’）周りの揺動を許容ずろ作動切換装置（
   １７，１７’）と；を備えた内燃機関用休止機能付動力
   ゛装置。 ■　特許請求の範囲■項記載の内燃機関用休止機能付動
   弁装置にお（・て、前記作動切換装置（１７゜１７′）
   は、常時弾発ばね（３９，３９’）により弾発されてい
   ることにより前記支持腕（１１，１１’）に当接してい
   る揺動制限部材（３５，３５’）と；弁作動時には、前
   記揺動制限部材（３５，３５’）が前記支持腕（１１，
   ｔ１’）の前記枢支軸（１０゜１０１）周りの揺動を阻
   止するように前記揺動制限部材（３５，３５’）の移動
   を抑制する第１の位置と、弁作動時には、前記揺動制限
   部１（３５゜３５′）が前記支持腕（１１，１１’）の
   前記枢支軸（１０，１０’）周りの揺動運動を許容する
   ように前記揺動制限部材（３５，３５’）の移動を許容
   する第２の位置との間をアクチュエータ（４１，４１’
   ）の作動に基づ℃・て選択的に採り得る切換部材（２５
   ）と；を備えている、内燃機関用休止機能付動弁装置。 ■　特許請求の範囲■項記載の内燃機関用休止機能伺Φ
   １１弁装置にお（・て、前記′Ｗ１動制限部利（３５゜
   ３５／）の支持位置は調整ねじ（３３，３３’）により
   可衷である内燃機関用休止機能細動弁装置。