JPS63285210A - 内燃機関の動弁装置 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、複数のカムフォロアの連結および連結解除を
切換えて吸気弁あるいは排気弁の開閉作動ｔ４様を機関
の運転状態に対応させるべく、相互に隣接するカムフォ
ロアの連結位置および連結解除位置間で移動可能にして
連結ピンが配設され、該連結ピンを油圧により駆動すべ
く設けられた油圧室には、機関に連動、連結された潤滑
油供給用オイルポンプが供給油路を介して接続される内
燃機関の動弁装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる動弁装置では、たとえば特開昭６０−８４
０７号公報で開示されているように、内燃機関に連動、
連結された潤滑油供給用オイルポンプのみから油圧を供
給するのが一般的である。

（３）　　発明が解決しようとする問題点ところが、上
記従来のものでは、機関の始動直後の冷間時にはオイル
の流動性が不足しているので動弁装置に充分な油圧が供
給されず、高油温時には油圧低下を生じて、動弁装置の
作動信顛性に劣る。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、動
弁装置に常時充分な油圧を供給して作動信転性を向上す
るとともにそれにより燃費が悪化することを回避した内
燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１）　　問題点を解決するための手段本発明によれば
、供給油路には、必要時のみ油圧を発生させ得る油圧供
給手段が接続される。

（２）作用 上記構成によれば、油圧供給手段からの油圧がオイルポ
ンプからの油圧に加えて油圧室に供給されるので、常時
充分な油圧を油圧室に供給することができ、しかも油圧
供給手段は必要時のみ作動するので常時必要油圧を確保
するタイプに比較して機関の負荷が軽減されるため燃費
が悪化することはない。

（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、第２図および第
３図において、機関本体Ｅに設けられた吸気弁１は、機
関のクランク軸から１／２の減速比で回転駆動されるカ
ムシャフト２に一体に設けられた低速用カム３、隆起部
４および高速用カム５と、カムシャフト２と平行なロッ
カシャフト６に枢支されたカムフォロアとしての第１、
第２および第３０ツカアーム７．８．９と、第１および
第２０ツカアーム７．８間ならびに第２および第３０ツ
カアーム８．９間に設けられた連結切換機構１０ａ、１
０ｂとの働きにより開閉駆動される。

カムシャフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自在に配置
されており、低速用カム３、隆起部４および高速用カム
５は、軸方向に隣接してカムシャフト２に一体化される
。低速用カム３は、機関の低速運転に対応した形状を有
して形成され、隆起部４はカムシャフト６と同軸の円形
に形成され、高速用カム５は機関の高速運転に対応した
形状に形成される。

ロッカシャフト６は、カムシャフト２よりも下方で固定
配置される。このロッカシャフト６には、低速用カム３
に摺接するカムスリッパ１１を上部に有する第１０ツカ
アーム７と、隆起部４に摺接するスリッパ１２を上部に
有する第２０ツカアーム８と、高速用カム５に摺接する
カムスリッパ１３を上部に有する第３０ツカアーム９と
がロッカシャフト６の軸方向に隣接してそれぞれ枢支さ
れる。

第２０ツカアーム８には、吸気弁１が連動、連結される
。すなわち、吸気弁１は、その上端に設けた鍔部１４と
、機関本体Ｅとの間に介装した弁ばね１５により閉弁方
向すなわち上方に向けて付勢されており、第２０ツカア
ーム８の先端には吸気弁１の上端に当接するタペットね
じ１６が進退可能に螺着される。

第１０ツカアーム７は、機関本体Ｅとの間に設けた弾発
付勢手段１７により、そのカムスリッパ１１が低速用カ
ム３に常時摺接する方向に付勢される。この弾発付勢手
段１７は、閉塞端を第１０ツカアーム７の下面に当接さ
せた有底円筒状のりフタ１８と、該リフタ１８および機
関本体Ｅ間に介装されたりフタばね１９とから成り、リ
フタｌ８は機関本体Ｅに設けた有底穴２０に摺合される
。

第３０ツカアーム９と、機関本体Ｅとの間にも上記弾発
付勢手段１７と同様の弾発付勢手段（図示せず）が設け
られており、第３０ツカアーム９も第１０ツカアーム７
と同様に上方に向けて弾発付勢され、カムスリッパ１３
が高速用カム５に常時摺接される。

第４図を併せて参照して、連結切換機構１０ａは、第１
および第２０ツカアーム７．８間を連結する位置および
その連結状態を解除する位置間で移動可能な連結ビン２
２ａと、その連結ピン２２ａの移動を規制するストッパ
２３ａと、連結ビン２２ａを連結解除側に付勢する戻し
ばね２４ａとを有する。

第２０ツカアーム８には、第１０ツカアーム７側に向け
て開放するとともにロッカシャフト６と平行な有底の第
１ガイド穴２５ａ・が穿設されており、この第１ガイド
穴２５ａの閉塞端側には段部２６ａを介して小径部２７
ａが設けられる。第１ガイド穴２５ａには連結ピン２２
ａが摺合されており、この連結ビン２２ａと第１ガイド
穴２５ａの閉塞端との間に油圧室２８ａが画成される。

第１０ツカアーム７には、第１ガイド穴２５ａに対応し
て、第２０ツカアーム８側に開放した有底の第２ガイド
穴２９ａがロッカシャフト６と平行に穿設されており、
この第２ガイド穴２９ａに円板状のストッパ２３ａが摺
合される。第２ガイド穴２９ａの閉塞端側には規制段部
３０ａを介して小径部３１ａが設けられ、また前記閉塞
端には小径部３１ａと同軸の挿通孔３２ａが穿設される
。

しかもストパ２３ａに同軸かつ一体に設けられた案内棒
３３ａが挿通孔３２ａに挿通される。さらに、ストッパ
２３ａと第２ガイド穴２９ａの閉塞端との間には案内棒
３３を囲繞するコイル状の戻しばね２４ａが介装される
。

連結ピン２２ａの軸方向長さは、その一端が段部２６ａ
に当接したときに他・端が第１および第２０ツカアーム
７．８間に位置するように、またストッパ２３ａを規制
段部３０ａに当接させるまで第２ガイド穴２９ａ内に入
り込んだときに一端が第１ガイド穴２５ａ内に残るよう
に設定されている。

一方、ロッカシャフト６内は、その軸方向に延びる隔壁
３７によって２つの油路３４ａ、３４ｂに区画される。

ロッカシャフト６には、一方の油路３４ａに連通する連
通孔３５ａと、他方の油路３４ｂに連通する連通孔３５
ｂとが、軸方向に離隔した位置に穿設され、第２０ツカ
アーム８の揺動状態に拘らず連通孔３５ａに連通ずる連
通路３６ａと連通孔３５ｂに連通する連通路３６ｂとが
第２０ツカアーム８に穿設される。しかも連通路３６ａ
は油圧室２８ａに連通ずる。

第２および第３０ツカアーム８．９間に設けられた連結
切換機構１０ｂは、上記連結切換機構ｌＯａと基本的に
同一の構成を有するものであり、前記連結切換機構１０
ａに対応する部分に添字すを付して図示するのみとし、
詳細な説明を省略する。この連結切換機構ｌＯｂの油圧
室２８ｂは、連通路３６ｂおよび連通孔３５ｂを介して
油路３４ｂに連通ずる。

機関に連動、連結されるとともにオイルパン３８から潤
滑油を汲上げて機関に供給するための潤滑油供給用オイ
ルポンプ３９の吐出口には、該オイルポンプ３９からの
オイルの流通のみを許容する逆止弁４０を途中に備える
供給油路４１が接続され、この供給油路４１と、前記油
路３４ａ、３４ｂとは、供給油路４１からのオイルを両
油路３４ａ、３４ｂの一方に択一的に切換えて供給する
ための切換弁４２を介して接続さ、れる。また供給油路
４１の途中には、油温検出器４３が接続されるとともに
、逆止弁４０および切換弁４２間の供給油路４１にはア
キュムレータ４４が接続される。

アキュムレータ４４は、有底円筒状のシリンダ体４５内
に、そのシリンダ体４５の閉塞端との間に蓄圧室４６を
画成するプランジャ４７が摺合されるとともに、シリン
ダ体４５の開放端側内面に嵌着された止め輪４８とプラ
ンジャ４７との間に蓄圧室４６の容積を収縮する方向に
プランジャ４７を付勢するばね４９が介装されて成る。

また供給油路４１から分岐した接続油路５０は蓄圧室４
６に連通される。しかもシリンダ体４４の側壁には解放
孔５１が穿設される。したがって供給油路４１の油圧が
上昇するとプランジ中４７ばばね４９を収縮させなから
蓄圧室４６の容積を膨張させて蓄圧し、その油圧が設定
値以上となると解放孔５１から一部が解放されるので、
アキュムレータ４４は、蓄圧機能とリリーフ弁としての
機能とを併せ持つことになる。

逆止弁４０およびアキュムレータ４４間の供給油路４１
は、油圧供給手段５２を途中に備える分岐油路５３を介
してオイルパン３８に接続される。

この油圧供給手段５２は、固定のハウジング５４と、該
ハウジング５４内に摺合されるプランジャ５５と、機関
に連動、連結されるとともにプランジャ５５に摺接され
るカム５６と、プランジャ５５をカム５６に摺接させる
方向に付勢する第１ばね５７と、プランジャ５５をカム
５６から離反する方向に付勢す６第２ばね５８とを備え
る。

ハウジング５４には、カム５６側に開放した有底穴部５
９が穿設され、この有底穴部５９にプランジャ５５が摺
合される。しかもプランジャ５５は帽状に形成されてお
り、その閉塞端をカム５６に摺接させるべくして有底穴
部５９に摺合され、有底穴部５９およびプランジャ５５
間にはポンプ室６０が画成される。第１ばね５７は、有
底穴部５９の閉塞端とプランジャ５５との間に介装され
て、ポンプ室６・Ｏに収納される。また第２ばね５８は
、有底穴部５９の開放端側内面に嵌着された止め輪６１
と、プランジャ５５の開放端外縁に設けられた係止鍔部
５５ａとの間に介装される。しかも第２ばね５８は、形
状記憶合金により形成されるものであって、その両端間
には必要に応じて電流を流して加熱するための図示しな
い電力付勢手段が接続される。しかして第２ばね５８は
、電流が流れない低温時には第１ばね５７のばね力によ
りプランジャ５５をカム、５６に摺接させ、電流を流し
た高温時には第２ばね５７のばね力に抗してプランジ中
５５をカム５６と摺接しない位置まで後退させ得るばね
力を発揮し得るように設定される。

有底穴部５９の閉塞端には、オイルパン３８からポンプ
室６０にオイルを吸入する方向の流通のみを許容する逆
止弁６２を備える分岐油路５３の上流側部分５３ａが接
続されるとともに、ポンプ室６０から供給油路４１にオ
イルを吐出させる方向の流通のみを許容する逆止弁６３
を備える分岐油路５３の下流側部分５３ｂが接続される
。さらに下流側部分５３ｂの途中には、油圧検出器６４
が接続される。

次にこの実施例の作用について説明すると、機関の低速
運転時には、一方の油路３４ａに油圧が供給され、他方
の油路３４ｂの油圧は解放される。

このため、一方の連結切換機構１０ａでは連結ピン２２
ａが戻しばね２４ａのばね力に抗して第１０ツカアーム
７側に移動し、連結ピン２２ａにより第１および第２０
ツカアーム７．８が連結される。また他方の連結切換機
構１０ｂでは連結ビン２２ｂとストッパ２３ｂとの摺接
面が第２および第３０ツカアーム８．９間にあり、第２
および第３０ツカアーム８．９は連結解除状態にある。

したがって第２０ツカアーム８すなわち吸気弁１は低速
用カム３の形状に応じたタイミングおよびリフト量で開
閉作動する。

機関の高速運転時には、他方の油路３４ｂに油圧が供給
され、一方の油路３４ａの油圧は解放される。このため
、一方の連結切換機構１０ａは連結解除状態となり、他
方の連結切換機構１０ｂが連結作動し、第２および第３
０ツカアーム８，９が連結されるとともに、第１および
第２０ツカアーム７．８は連結解除状態となる。したが
って吸気弁１は高速用カム５の形状に応じたタイミング
およびリフト量で開閉作動する。

ところで、油圧供給手段５２の第２ばね５８は、油圧、
油温、車速および機関の回転数等によりその電力付勢を
制御されるものであり、必要時には電力付勢状態を解除
される。すなわち機関の始動直後や油温度上昇時のみ油
圧供給手段５２がポンプ作動し、供給油路４１に油圧供
給手段５２から油圧が供給される。したがって供給油路
４１の油圧低下が防止され、供給油路４１には常時充分
な油圧が供給されて、動弁装置の作動信頼性が向上する
。しかも油圧供給手段５２は必要時のみ作動するので、
この油圧供給手段５２を設けたことにより燃費が悪化す
ることはない。

本発明の他の実施例として、上記第１実施例のカム５６
を省略し、第２ばね５８の電力付勢および電力消勢を繰
り返すことによりポンプ作用を行なわせるようにしても
よい。

第５図は本発明の第２実施例を示すものであり、前述の
実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

供給油路４１における逆止弁４０および切換弁４２間に
は、油圧供給手段としてのアキュムレータ６８が接続さ
れる。このアキュムレータ６８は、前記第１実施例のア
キュムレータ４４に類似するものであるが、シリンダ体
４５の開放端が閉塞板６９で閉塞され、この閉塞板６９
とプランジャ４７との間に背圧室７０が画成される。一
方、機関に燃焼用空気を供給するための吸気管路７１の
途中に設けた負圧取出ロア２は、管路７３を介して負圧
タンク７４に接続されており、この管路７３の途中には
負圧取出ロア２から負圧タンク７４への流通のみを許容
する逆止弁７５が備えられる。

また負圧タンク７４は、負圧タンク７４側から順にオリ
フィス７６および三方切換弁７７を備える管路７８を介
して背圧室７０に接続されており、三方切換弁７７は負
圧タンク７４および背圧室７０間を連通ずる状態と背圧
室７０を大気に開放する状態とを切換え可能である。

かかる構成によると、三方切換弁７７により負圧タンク
７５および背圧室７０間を連通したときには、アキュム
レータ６８のプランジャ４７が蓄圧室４６を膨張させる
方向に移動し、供給油路４１の油圧が比較的低圧で蓄圧
される。また三方切換弁７７により背圧室７０を大気に
開放したときには、蓄圧室４６の容積が収縮し、蓄圧室
４４すなわち供給油路４１の油圧が比較的高圧で蓄圧さ
れる。したがってオイルポンプ３８からの油圧を必要に
応じて高圧化することが可能であり、第１実施例と同様
の効果を奏することができる。

第６図は本発明の第３実施例を示すものであり、第５図
の実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

この第３実施例は前記第２実施例に１（１２するもので
あり、アキュムレータ６８の背圧室７０には、オイルポ
ンプ３９および逆止弁４０間の供給油路４１が、オリフ
ィス７９を有する管路８０を介して接続され、また背圧
室７０には、該背圧室７０を大気に開放し得る開閉弁８
１が接続される。

かかる第３実施例によると、必要時には開閉弁８１を閉
じて背圧室７０の圧力を増大し、蓄圧室４６すなわち供
給油路４１の油圧を増大することができ、前記各実施例
と同様の効果を奏することができる。

本発明のさらに他の実施例として、第５図および第６図
の実施例におけるアキュムレータ６８のばね４９を形状
記憶合金により形成し、電流を通じて加熱することによ
りばね４９を伸縮させて、プランジャ４７にポンプ作用
を行なわせるようにしてもよい。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、供給油路には、必要時の
み油圧を発生させ得る油圧供給手段が接続されるので、
オイルポンプの吐出油圧のみでは不充分であるときに、
油圧供給手段からの油圧を補充することにより、動弁装
置の作動信頼性を向上することができる。しかも油圧供
給手段は必要時のみ作動するので、油圧供給手段を設け
たことにより燃費が悪化することを回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図は平面図、第２図は第１図の■−ｎ線断面図、
第３図は第１図の■−■線断面図、第４図は第２図のＩ
Ｖ−ＩＶ線断面図、第５図は本発明の第２実施例の要部
油圧回路図、第６図は本発明の第３実施例の要部油圧回
路図である。 ｌ・・・吸気弁、７，８．９・・・カムフォロアとじて
のロッカアーム、２２ａ、２２ｂ・・・連結ピン、２８
ａ、２８ｂ・・・油圧室、４１・・・供給油路、５２・
・・油圧供給手段、６８・・・油圧供給手段としてのア
キュムレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のカムフォロアの連結および連結解除を切換えて吸
   気弁あるいは排気弁の開閉作動態様を機関の運転状態に
   対応させるべく、相互に隣接するカムフォロアの連結位
   置および連結解除位置間で移動可能にして連結ピンが配
   設され、該連結ピンを油圧により駆動すべく設けられた
   油圧室には、機関に連動、連結された潤滑油供給用オイ
   ルポンプが供給油路を介して接続される内燃機関の動弁
   装置において、供給油路には、必要時のみ油圧を発生さ
   せ得る油圧供給手段が接続されることを特徴とする内燃
   機関の動弁装置。