JPS6270610A - 内燃機関の休止機能付き動弁装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、機関の回転数に応じて吸気または排気弁の作
動を休止させる休止機能を備えた内燃機関の休止機能付
き動弁装置に関するらのである。

「従来の技術」 」二足体止機能付動弁装置の１つとして、カム軸の回転
に従動して動き、その先端作用部でバルブステムエンド
を押圧するロッカアームを、駆動中にカム軸の回転に従
動して常時揺動する部分と、バルブステムエンドを押圧
する部分との２つに分け、それら画部分をピンを介して
互いに連動させたり該ピンを抜くことにより画部分の連
動を解いたりして、所望の吸気弁あるいは排気弁を機関
の回転状況に応じて駆動さけたり休止させたりする構造
のらのがある。

上記の如きバルブ作動とバルブ休止との切り換えの従来
の手段は、機関の回転数等の運転状態を検出装置により
電気的に検出し、ソレノイドによる切換弁を作動させて
、油圧室への給油の切り換えを行う電気的な制御による
ものであった。

「発明が解決しようとする問題点ｊ 上記の如き電気的な制御によるバルブ作動・バルブ体ｌ
二切り換えの手段では、検出装置やソレノイド弁等が必
要でコストが高くなること、および、それらの部品点数
が多いこと等の問題がある。そこで、その切り換えの制
御を機械的に行うことが考えられるが、機械的手段を採
用しようとすると、電気的手段と異なり、その取り付は
場所に多くの制限があり、実用的なものは作られていな
い。

「発明の目的Ｊ 本発明は電気的な制御手段におけるコスト、部品点数等
の上記問題点に鑑み、特にＳ　ＯＩ（Ｃ型の内燃機関に
おいて、これらの問題点がなく、しが乙バルブ体ＪＪ二
切り換え制御機ｔＩがのＡＪ＋通路が短くかつ同油通路
を簡単な構成で確保することができる機械的な切り換え
制御手段を実現しようとするものである。

「問題点を解決するための手段」 本発明では係る目的を達成するために、バルブ作動・休
止の切り換え制御機構の油圧操作系を、圧油供給源と、
該圧油供給源に連通されかつ前記カム軸の内部に組み込
まれた、遠心ガバナにより操作される切換弁と、該切換
弁に連通されかつ旧記ロッカ輔内に形成された油通路と
、該油通路と前記制御機構の作動系とをつなぐｒｄ＋通
路とによって措成し、前記切換弁の複数の吐出孔はカム
軸の軸線に直交する同一平面上に設けられ、シリンダヘ
ッドの前記カム軸を支持する軸受部には前記切換弁の吐
出孔を囲むように周溝が設けられ、該周溝と前記ロッカ
軸内の油通路とは、シリンダヘッドのカム軸軸受部から
ロッカ軸軸受部まで直線的に延びる油通路により連通さ
れる構成とした。

「作用　」 機関の高速回転域では、カム軸と一体に回転する遠心ガ
バナに連結された切換弁は開の状態にあり、圧Ａｈ供給
源からの圧Ａｈはカム軸内に組み込まれた切換弁へ導か
れ、そこから、シリンダヘッドのカム軸軸受部からロッ
カ軸軸受部まで延びる油通路、およびロッカ軸内の油通
路を経て、ロッカアーム内の制御機構駆動系に導かれ、
作動・休止切り換え可能なロッカアームをバルブ作動可
能状態とし、吸気弁または排気弁は、該ロッカアームを
介してカムにより駆動される。

回転数か低下して所定の回転域に達すると、遠心カバナ
は切換弁を閑とし、圧油供給源からの圧油はロッカアー
ム内の制御機構駆動系に供給されず、ロッカアームはバ
ルブ休止状態となり、カムの回転は吸気弁または排気弁
に伝達されない。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図（イ）、
（ロ）を参照して説明する。

この実施例は、本発明が吸気弁と排気弁上をそ２個の吸
気弁の一方および２個の排気弁の一方が、作動状態と休
止状態とに切り換わるようになっており、しかもそれら
作動状態と休止状態に切り換わるバルブ同士が上方から
みてクロスするように配置されている。

第１図はシリンダへソドカバーを外した状態のエンジン
を上方から見た図、第２図は第１図の■−■線にｌＯう
断面図、第３図はｌｌｌ−［１線にｉｆ：）う断面図で
ある。

これらの図において符号１はシリンダヘッド、２はシリ
ンダヘッドカバーてあり（第２図、第３図参照）、シリ
ンダヘッド１にはカム軸３が回転゛自在に支持されてい
る。

このカム軸３は、同カム軸３に螺子止めされたスプロケ
ット４、チェーン５を介して図示せぬクランクシャフト
の回転に連動して回転する。

このエンジンは２個の吸気弁６と２個の排気弁７とを持
ち、前記カム軸３はそれら吸気弁６および排気弁７にそ
れぞれ対応するカム３ａ、３ムを持および排気側のロッ
カ軸９がシリンダヘット１に支持されてカム軸３と平行
にかつカム軸３の両側に位置して設けられている。そし
て、吸気側のロッカ軸８には常動型ロッカアーム１０お
よび切り換え型ロッカアームＩＩかそれぞれ揺動自在に
支持される一方、排気側のロッカ軸９にも常勤型ロッカ
アーム１２および切り換え型ロッカアームＩ３がそれぞ
れ揺動自在に支持されている。

また、前述したようにこのエンジンでは、吸気側の常勤
型ロッカアームＩＯと排気側の常勤型ロッカアーム１２
とが、上方から見てクロスするように配置されている。

ＭＱ記常勤型のロッカアーム１０．＋２は、第２図に示
すようにカム軸３のカム３ａ、３ｂにスリッパ部１０ａ
、！２ａにて接触し、カム３ａ、３ｂに追従してロッカ
軸８．９の回りに揺動自在に駆動され、吸気弁６および
排気弁７を常時開閉作動させる。

なお、第２図において、１４はバルブカイト、１５はバ
ルブスプリング、＋６はバルブスプリングリテーナであ
る。

前記切り換え型のロッカアームＩＩＳ＋３は、エンジン
の回転状況（例えば回転数）に応じて制御機構２１に操
作され、例えばエンノンか高速回転域の時には常勤型の
ロッカアームｌ０１１２とともに一体的に作動してそれ
に対応するバルブを駆動さＵ゛、他方、エンノンが低速
回転域の時には休止してそれに対応するバルブを駆動さ
けないものである。

制御機ｔＭ　２１は、ピンを介して切り換え型ロッカア
ーム１１．１３を、常動型ｃ７：／カアーム１０．１２
に連動させたりその連動を解いたりする駆動系２２と、
該駆動系２２をエンジンの回転数に応じて操作する油圧
操作系２３とから成っている。

上記制御機構２１について吸気側を例にとって説明する
と、常勤型ロッカアーム１０には切り換え型ロッカアー
ム１１の円筒孔内に突入可能なプランジャーピン２４が
摺動可能にかつスプリング２５により突出する方向に付
勢されて収納され、切り換え型ロッカアームＩＩ内には
、リターンスプリング２６の力を受けて前記プランジャ
ーピン２・１を押し戻す戻しピン２７が収納され、常勤
型ロッカアームｌＯ内のプランジャーピン２４の背面側
に形成される油圧室２８は、常動型ロッカアーム１０内
に形成された油通路２９を介してロッカ軸８内の油通路
３０（二連通している。

ここで、前記プランジャービン２４、ピン２７およびス
プリング２５．２６は、前記制御機構の駆動系２２を構
成している。

一方、前記制御機構操作系２３について説明すると、第
３図中３１はシリングヘラ）Ｚカバー２に設けられた油
通路であり、この油通路３１のノ；（端側は図示せぬオ
イルポンプの吐出側（圧油供給源）に接続され、先端側
はカム軸軸受部３２まて延び、そこでカム軸３の外周に
沿って形成された周溝３３に連通している。また、カム
軸３の周溝３３と対向する箇所には放射方向に延びる孔
３４が周方向９０度毎に４個設けられている。

カム軸３内にはガバナーシャフト（切換弁）３５がカム
軸３に対し相対回動可能に配されている。

ゴｆバナーラセ７ト３ＣＩ＋の端部１こは１普：奮、１
゛、ガバナ３６が連設されている。この遠心ガバナ３６
のアーム３６ａは第・１図に示すように、首記ガバナー
シャフト３５の端部に形成した切欠３５ａに係合され、
アーム３Ｇａに取り付けたガバナーウェイト３Ｇｂが遠
心力によって外方へ移動すると、ガバナーシャフト３５
を回動させる。

ガバナーシャフト３５の外周には、第５図に示すように
カム軸３の孔３４に対向する位置に周溝３７が形成され
、該周溝３７からガバナーシャフト３５の軸線方向に沿
ってガバナ３６側へ延びろ縦溝３８が周方向９０邸毎に
４個設けられ、それら縦ｉＭｊ　３８の間には放射方向
に延びる孔３９か設けられ、さらにガバナーシャフト３
５の内部には孔３９に連通ずるリターン用油通路４０が
設（ｊられでいる。リターン用４１１通路４０内の浦は
、カム軸３の中空孔３Ｃおよびカム３ａ、３ｂ間に形成
された孔３ｄを介してカム軸３の外側へ導かれ、エンジ
ン内の所定摺動ｒｌ＜分を潤滑する（第３図参照）。

前記カム軸３にはガバナーシャフト３５の孔３つに対向
する（η置であって前記孔３４と同じ周方同位置に放射
方向へ延びる孔（浦吐出孔）・１１か周方向９０　ｑ　
１５に・１側設ｆＪられ、それら孔４Ｉは、カム軸３の
軸線に直交４−る同一平面上に配置して設けられている
。そして、シリンダヘッド１の前記カム軸軸受部３２に
は、該孔４１を囲むように周溝４２が形成されている。

前記ノリンダヘッＦ’　ｌには第１図、第２図に示すよ
うにカム軸軸受部３２からロッカ輔軸受部４３まで直線
的に延びる油通路４４が設けられ、この、Ｉ１１通路４
４によって前記周溝・１２と前記ロッカ軸８内の油通路
３０とか連通している。

以」二説明した油通路３０．３１．４４、ガバナーノヤ
フト３５および遠心ガバナ３６等によって前記制ｇｌ１
機構操作系２３か構成されている。

なお、排気側の制御機構は、吸気側のそれに比へ、プラ
ンジャーピン２４、戻りピン２７、およびそれらに付随
するスプリング２５．２６の配置が、常勤型ロッカアー
ムと切り換え型ロッカアームと間で異なっているものの
、基本的な構成は吸気側のそれと同してあり、ここでは
吸気側の乙のと同一構成要素には同一符号を付しその説
明を省略ずろ。

また、第２図に示すようにシリンダヘッドカバー２の内
面であって切り換え型ロッカアーム１１、Ｉ３と対向す
る箇所には仮バネ５１の一端側がボルト５２によって固
定されている。この仮バネ５１によりロッカアームＩＩ
、１３は作動部がバルブステムエンドに当接するよう付
勢されている。

また、仮バネ５１の他端側に対向するシリンダヘッドカ
バー２の内面には板バネ５１のはね上がりを防止するた
めのストッパ５３がシリンダヘッドカバー２と一体的に
設けられている。なお、このストッパ５３はシリンダへ
ラドカバ−２と一体的に設ける必要はなく、別体の乙の
とし螺子等の固定手段でシリンダへラドカバー２に一体
的に取り付けてらよい。また、その材料としては金属に
限られることなく硬質ナイロン等の非金属製のものであ
ってらよい。

次に、上記動弁装置の動作について説明する。

機関か低速回転域にあるときには、切り換え型のロッカ
アームＩ＋、１３が休止状態となる。

すなわち、カム軸３と一体的に回転する遠心ガバナ３６
は、その回転か低いので、閉した状態となり、ガバナー
ウェイト３５は第６図（ロ）に示すよらに、縦溝３８が
孔３４と４１とを連通さ仕る１立置からずれて、それら
孔３４と４１とを遮断し、ロッカ軸８．９内の油通路３
０は、油通路・１４、カム軸軸受部３２の周ｒｉＩｙ４
２、孔４１および該孔・１１にｊｌｉなっているガバナ
ーウェイト３５の孔３９を介して、ガバナーンヤフ）・
３５内のリターン用油通路ｌＩ　Ｏに通じている。

したがって、図示せぬオイルポンプからの原曲は吸気側
の常勤型ロッカアーム１０（排気側であると切り換え型
ロッカアーム１３）の油圧室２８に供給されず、かつ、
圧力か解牧されて、プランツヤ−ピン２４の背面に油圧
か作用しない。したかって、プランジャービン２４は戻
しピン２７により押し戻されて、常勤型ロッカアームｌ
０１１２と切り換え型〔７ノカアーム１１．１３とは係
合ぜす、カム３ａ、３ｂに追従して揺動回動する常勤型
ロッカアームｌ０１１２の動きが切り換え型ロッカアー
ムＩＩ、１３に伝達されないので、対応する吸気弁６お
よび排気弁７は閑の状態、つまりバルブ休止状態に保た
れる。

その後、機関の回転数がある値にまで達すると、遠心ガ
バナ３６のガバナーウェイト３６ｂが外方へ移動し、ア
ーム３６ａはガバナーノヤフト３５の切欠３５ａによっ
てガバナーシャフト３５か所定の角度回転し、ガバナー
シャフト３５の縦溝３８が第６図（イ）に示す如くカム
軸３に形成した孔３４．４１を連通させる。したがって
、メインポンプから油通路３１に供給される原曲は、第
３図に示す如く周溝３３、孔３４、周ハが３７、縦溝３
８、孔４１．周消７４２を介して油通路４４に供給され
、そこからさらにロッカ軸８．９内の油通路３０および
２９を経て油圧室２８に供給される。

なお、リーク孔３９はカッ、軸３の孔４１とリターン用
油通路４０とを連通させない位置にずれる。

この結果、吸気側においてはプランツヤ−ピン２４が切
り換え型ロッカアーム１１内に突出しく排気側の場合そ
の逆）、常勤型のロッカアームと切り換え型ロッカアー
ムとが係合することとなる。このため、カム３ａ、３ｂ
により揺動回動する常勤型のロッカアーム１０．１２と
一体に切り換え型ロッカアームＩＩ、＋３が揺動回動し
、すべての吸気弁６および排気弁７が駆動される。

なお、実施例は単気筒４バルブエンジンであるが、多気
筒エンジンにおける気筒体止のための機構として適用す
るこａｂできる。

「発明の効果」 以上説明（、たように本発明によれば、制御機構駆動系
を切り換えろ切換弁を遠心ガバナにより操作する構成で
あり、バルブ作動・休止の切り換えを、従来困難とされ
ていた機械的手段によって行うことが可能となり、部品
点数の削減並びにコスト低減が図れることとなった。

また、カム軸内に切換弁を組み込み、該力１１軸の切換
弁圧油吐出孔とロッカ軸内の油通路とを、それらの軸受
部を直線的につなぐ油通路にて連通しているため、制御
機構の操作系油通路を最短距離で得ろことができ、応答
性の優れた切り換えが実現できろ。

また、面記制御機構の操作系油通路を、チューブ等特別
な部品を用いることなく、エンジン構成部品である軸や
その軸受部の組み合わせて確保しているため、この意味
から乙コスト低減が図れ、かつ部品管理が容易となる等
の効果が得られろ。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図（イ）、（ロ）は本発明の一実施例
を示し、第１図はフリツクへソドカバーを外した状態の
平面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３
図は第１図の［ＩＩ−［線に沿う断面図。第４図は遠心
ガバナーの側面図、第５図はガバナーシャフトの斜視図
、第６図（イ）、（ロ）は第３図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う
断面図で、それぞれガバナーシャフトが切り換えられて
異なった状態を示す図である。 ｌ・・・・ンリンダノヤフト、 ２・・・・・・シリンダヘッド、 ３・・・・・・カム軸、 ６・・・吸気弁、 ７・・・・・排気弁、 ８・・・・吸気側ロッカ軸、 ９・・・・排気側ロッカ軸、 １０、＋２・・・・・常勤型ロッカアーム、１１．１３
・・・・・切り換え型ロッカアーム、２Ｉ・・・制御機
構、 ２２・・・・・制御機構駆動系、 ２３・・・・制御機構操作系１ ．３１）、３１　　、　４　　０　　・−、、、−、ｌ
ノｒａ　ｇ８．３５・・・ガバナーシャフト（切換え弁
）、３６・　遠心力ハナ、 ３３．３７．４２・・・・・周溝、 ４１・・・・孔（油味出孔）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つのシリンダに対し唯１本のカム軸がシリンダヘッド
   の上部に配置されたいわゆるＳＯＨＣ型の内燃機関であ
   って、カム軸の上部両側にはロッカ軸が設けられ、該ロ
   ッカ軸にはロッカアームが揺動自在に支持され、該ロッ
   カアームのうちいくつかまたはすべてを機関の運転状況
   に応じて休止状態に至らしめる油圧作動式の制御機構が
   設けられてなり、該制御機構の油圧操作系は、圧油供給
   源と、該圧油供給源に連通されかつ前記カム軸の内部に
   組み込まれた、遠心ガバナにより操作される切換弁と、
   該切換弁に連通されかつ前記ロッカ軸内に形成された油
   通路と、該油通路と前記制御機構の作動系とをつなぐ油
   通路とによって構成され、前記切換弁の複数の吐出孔は
   カム軸の軸線に直交する同一平面上に設けられ、シリン
   ダヘッドの前記カム軸を支持する軸受部には前記切換弁
   の吐出孔を囲むように周溝が設けられ、該周溝と前記ロ
   ッカ軸内の油通路とは、シリンダヘッドのカム軸軸受部
   からロッカ軸軸受部まで直線的に延びる油通路により連
   通されていることを特徴とする内燃機関の休止機能付き
   動弁装置。