JPS59226216A - 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、同一の機能を有する少なくとも一対の相互に
隣接する吸気弁または排気弁が１つの気筒に対して配設
さｎた内燃機関において、機関の回転数に応じて、前記
吸気弁または排気弁の一部を選択的に作動させたり、休
止させたシするための内燃機関用休止機能付動弁装置に
関する。

従来、１つの気筒に対して複数の吸気弁および排気弁が
配設された高速内燃機関が知られている。

このような内燃機関においては、低負荷時あるいは中負
荷時に吸気弁および排気弁のうちの一部を休止させ、高
負荷時に全ての吸気弁および排気弁を作動きせるように
すると、機関の全作動域において高い効率を得ることが
でき、燃費の改善を図ることができるが、従来において
は、このような課題全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。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり
、比較的簡単な構成によシ信頼性の高い動作を得ること
ができ、実用性に優れた内燃機関用休止機能付動弁装置
全提供することを主な目的とする。

本発明によれば、一対の吸気弁捷たは排気弁の上端に箔
接する腕全それぞれ有する第１０ツカアームおよび第２
０ツカアームが、前記弁の作動方向と直交する軸線を有
して機関本体に固定された支軸に揺動自在に共通に枢支
され、第１０ツカアームには第２０ツカアーム側に向け
て開放しプランジャを収納したシリンダ穴殊穿設され、
第２０ツカアームには、第１０ツカアーム側に向けて開
放し前記プランジャの嵌入可能なガイド穴が穿設され、
前記シリンダ穴の底部とプランジャの後端との間に画成
される油圧作用室は、該作用室への油圧の供給および停
止を切換える油圧切換弁７介して油圧源に接続され、前
記第１および第２０ツカアームのいずれか一方には、機
関の運転に応じて回転動作するカムに摺接するカムスリ
ッパが族けられる。

以下、図面によシ本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図および第２図において、多気筒内燃機関に
おける機関本体１の複数のシリンダ２内には、ピストン
３が往復動自在に嵌入されておシ、各シリンダ２のシリ
ンダヘッド４には、複数たとえば一対の吸気ポート５に
個別に連通し相互に隣接する一対の吸気口６と、複数た
とえば一対の排気ポート７に個別に連通し相互に隣接す
る一対の排気口８とが、燃焼室９に向けて開口するよう
に形成されている。

各吸気口６には吸気弁１０ａ、１０ｂが配設され、各排
気口８には排気弁１．１ａ、１１ｂが配設される。これ
らの弁１０ａ、１０ｂ、ｔｌ、ａ。

１１ｂについては、第１図を参照しながら一方の吸気弁
１０ａおよび排気弁１１ａについて添字ａを付して詳述
するが、他方の吸気弁１０ｂおよび排気弁１１ｂについ
ては対応する部分に添字すを付して図示するのみとする
。

吸気弁１０ａおよび排気弁１１ａｕ、シリンダヘッド４
を上下に貫通して設けられた案内筒１２ａ。

１３ａ内に移動自在に挿通されておシ、その上端に設け
られたリテーナ１４ａ、１５ａ、ならびにシリンダヘッ
ド４および案内筒１２ａ、１３２間に介装された弁ばね
１６ａ、１７ａの作用により、吸気口６および排気口８
を閉じる方向に付勢されている。

各吸気弁１０ａ、１０ｂおよび排気弁１１ａ。

１１ｂは、機関の回転数に応じて両弁１０ａ、１０ｂ：
１１ａ、ｌｌｂがともに作動する状態と、一方の弁１０
ａ、１．１ａのみが作動する状態とを、後述の機構によ
って選択的に切換えられる。そのような機構の構成は、
吸気弁１０　ａ、　　１０　ｂ（ｆｌ’ｉト、排気弁１
１ａ、ｌｌｂ側とで全く同一であシ、先ず吸気弁１０ａ
、１０ｂに関連する部分について説明する。

第３図および第４図を併せて参照して、シリンダヘッド
４の上部には、吸気弁ｔｕａ、ｉｏｂの作動方向に直交
しては１１水平に延びる支軸１８が固定的に設けられて
おシ、この支軸１８に第１０ツカアーム１９および第２
０ツカアーム２ｏが相互に＠接して共通に枢支される。

第１および第２ｏツ；ｂ７−ム１９．２０ＫＩｒｊ：、
吸気弁ｉｏａ。

１０ｂ側に延びる腕２１．２２が設けられておシ、その
腕２１，２２の先端ＶＣは、ナンド２３．２４に螺合し
た調整ねし２５．２６がそれぞれ設けられる。これらの
調整ねし２５．２６の先端は吸気弁ｉＱａ、１０ｂの上
端にそれぞれ尚接する。したがって第１および第２０ツ
カアーム１９．２０の揺動運動によシ、軸方向の押圧力
を受けたときに、各吸気弁１０ａ、１０．ｂは弁ばね１
６ａ。

１６ｂのばね力に抗して降下し、それぞれ対応する吸気
口６を開く。

第１０ツカアーム１９の上面にはカムスリッパ２７が設
けられておシ、第１０ツカアーム１９の上方には、支軸
１８と平行なカムシャフト２８に固定され前記カムスリ
ッパ２７に摺接するカム２９が配置される。このカム２
９は機関の回転に同期して乙の回転比で回転するように
構成きれておシ、基準円上の円周面により形成された低
位部３０と、前記基準円よりも半径方向外方に膨出した
高位部３１とを有する。したがって、高位部３１がカム
スリッパ２７に摺接している状態では第１０ツカアーム
１９の腕２１が押下げられ、したがって吸気弁１０ａが
吸気口６を開き、第４図のように低位部３ｏが一カムス
リッパ２７に摺接している状態では吸気弁１０ａが弁ば
ね１６ａの作用によって上昇しておシ、吸気口６が閉じ
られる。

一方、第２０ツカアーム２０に関しては、前述のカムス
リッパ２７およびカム２９などの駆動機構が設けられて
おらず、第２０ツカアーム２ｏは、第１０ツカアーム１
９に連結されているときのみ第１０ツカアーム１９と一
体的に作動し、連結が外れている状態ではその作動を休
止する。

そのような両口ツカアーム１９．２０の連結および連結
解除を果すために、第１０ツカアーム１９には、プラン
ジャ３２を移動自在に収納して第２０ツカアーム２ｏ側
に開放したシリンダ穴３３が穿設され、第２０ツカアー
ム２ｏには、シリンダ穴３３に対応して第１０ツカアー
ム１９側ＫＨ放し前記プランジャ３２の挿入を許容する
有底ガイド穴３４が穿設式れる。

シリンダ穴３３の底部付近には、プランジャ３２の後端
面に当接可能な段部３５が設けられておムこの段部３５
にょシ、プランジャ３２の後端面とシリンダ穴３３の底
部との間には常に油圧作用室３Ｇが画成される。一方、
支軸１８には給油路３７が同心に穿設されておシ、第１
ｏンカアーム１９には支軸１８を外囲して環状溝３８が
設けられ、前記油圧作用室３Ｇと環状溝３８とは通路３
９を介して連通される。さらに、支軸１８には前記環状
溝３８および給油路３７を連通する連通路４０が穿設さ
れる。したがってシリンダ穴３３の油圧作用室３６と、
給油路３７とは常時連通している。

第２０ツカアーム２ｏにおけるガイド穴３４の底部には
透孔４１が同心に穿設されておバガイド穴３４にはプラ
ンジャ３２の先端に自接するガイドピン４２が前記透孔
４１を貫通して挿入さ汎る。ガイドピン４２の第１０ツ
カアーム１９側の端部には、プランジャ３２の先端面全
面に当接する円板状の当接鍔４３が一体的に設けられる
。しかもガイド穴３４の底部と当接鍔４３との間にはガ
イドピン４２を外囲するコイル状戻しはね４４が介装さ
れておシ、ガイドピン４２の娼接鍔４３は戻しばね４４
のばね力によ勺、プランジャ３２の先端面に常に弾発的
に当接される。またガイドピン４２の透孔４１からの突
出端部には止め輪７５が嵌着される。

ガイド穴３４の途中には、第１０ツカアーム１９側に臨
む段差状のストッパ部４５が設けられておシ、このスト
ッパ部４５に当接鍔４３が当接することによシ、ガイド
ピン４２の第１０ツカアーム１９から離反する方向の移
動、すなわちプランジャ３２の抑圧移動が阻止される。

また第２０ツカアーム２０には、ガイド穴３４の底部付
近を外部に連通させる空気抜き孔７６が穿設されてお勺
、この空気抜き孔７６から空気を放出あるいは吸引する
ことによシ、ガイドピン４２すなわちプランジャ３２の
移動が円滑となる。

第２０ツカアーム２０には、セットばね４６が巻きかけ
られており、このセットばね４６は弁ばね１６ｂよシも
小さなばね力で第２０ツカアーム２０を吸気弁１０ａ側
に付勢する。したがって第２０ツカアーム２０は、その
休止状態においても機関の振動などによって揺動するこ
となく、調整ねじ２６が吸気弁１０ｂの上端に当接して
いる姿勢を常に保つ。

シリンダ穴３３およびガイド穴３４の両開口端部分で、
第１および第２０ツカアーム１９．２０の対向面間には
、両穴３３．３４の軸方向に沿って間隙４７が設けられ
ておシ、第２０ツカアーム２０が休止状態において、プ
ランジャ３２とガイドピン４２の邑接鍔４３との当接位
置は前記間隙４７に位置するように設定される。

再び第２図を参照して、以上のような吸気弁１０ａ、１
０ｂに関する構成は、排気弁１１ａ。

１１ｂについても同様でアシ、一方の排気弁１１ｂを駆
動する第１０ツカアーム４８と、他方の排気弁１１ａを
駆動する第２０ツカアーム４９とが、支軸５０に共通に
枢支され、第１０ツカアーム４８にはカム５１に摺接す
るカムスリッパ５２が設けられる。さらに第１０ツカア
ーム４８および第２０ツカアーム４９を、連結あるいは
連結解除するだめの機構は、図示しないが、吸気弁１０
ａ。

１０ｂに関するものと全く同一である。

支軸１８の給油路３７および支軸５０の給油路５３は、
両支軸１８．５０間にわたって配設されたオイルパスパ
イプ５４に共通に接続され、このオイルパスパイプ５４
はさらに、機関本体１に近接配置された油圧切換弁５５
に接続される。

油圧切換弁５５は、３ボ一ト２位置切換弁であシ、オイ
ルパスパイプ５４が接続される圧油配給通路５６、なら
びに圧油入口通路５７および圧油出口通路５８間の連通
状態が一対のスプール弁体５９．６（ｌ備える弁軸６１
の軸方向移動によって切換えられる。すなわち、弁軸６
１は弁本体６２に穿設された弁孔６３内に移動自在に挿
通されておシ、この弁孔６３の中央部には左、右弁孔部
６４．６５よシも大径であって圧油配給通路５６に常時
連通する弁室６６が設けられる。スプール弁体５９，６
０は弁室６６の軸方向長さよシも短い間隔で弁軸６１に
固定されている。これによシ、一方のスプール弁体５９
が左弁孔部６４の弁室６６への開口端を塞ぐときには他
方のスプール弁体６０は弁室６６内に位置して弁室６６
および右弁孔部６５が連通し、また他方のスプール弁体
６０が右弁孔部６５の弁室６６への開口端を塞ぐときに
は一方のスプール弁体５９は弁室６６内に位置して弁室
６６および左弁孔部６４が連通する。

右弁孔部６５の弁室６６とは反対側の端部はキャップ６
７で塞がれておシ、このキャップ６７と弁軸６１の右端
部との間には弁軸６１を左方向に、すなわち左弁孔部６
４をスプール弁体５９で塞ぐ方向に付勢するばね６８が
介装される。また弁軸６１の左端部は、弁本体６２にイ
ンシュレータ６９を介して結合されたアクチュエータ７
０に結合される。このアクチュエータ７０は、図示しな
いエンジン回転数検出センサの検出値が’Ｔｈ〜驚〜Ｉ
ｌｌ予め設定した値に達したときに作動し、それにより
弁軸６１がばね６８のばね力に抗して移動し、左弁孔部
６４が弁室６６に連通される。

左弁孔部６４は圧油入口通路５７に連通されでおり、と
の圧油入口通路５７の途中にはアキュムレータ室７１が
連通される。アキュムレータ室７１に収納されたピスト
ン７２はばね７３で該アキュムレータ室７１を縮少する
方向に付勢されておシ、シたがって左弁孔部６４が弁室
６６に連通したときの圧油の供給が速やかに行われる。

ざらに圧油入口通路５７の途中には温度センサ７４が設
けられておシ、この温度センサ７４による検出温度が設
定値未満であるときには、前記エンジン回転数検出セン
サからの信号の如何に拘らず、アクチュエータ７０は作
動しないように構成される。

これは、圧油の温度が低すぎるときにはその粘度が高い
ので、プランジャ３２の移動が不円滑となるためである
。こうすることによシ、プランジャ３２の移動速度が不
充分なことに起因して、プランジャ３２が第２０ツカア
ーム２０におけるガイド穴３４の開口端縁に引掛かシ、
プランジャ３２や該−口端縁が損傷するの全確実に防止
するととができる。

圧油入口通路５７は、エンジンの潤滑油供給用オイルポ
ンプ（図示せず）に接続され、また圧油出口通路５８は
オイルタンク（図示せず）に接続される。このように潤
滑油圧を用いることによシ、特別にオイルポンプを配置
して潤滑油圧系統とは別の油圧系統を用いるのに比べて
、付加構造上よシ簡略化することができる。

次にこの実施例の作用について説明するが、対を成す吸
気弁１０ａ、１０ｂおよび排気弁１１ａ。

１１ｂは同様の動作をするので、以下、吸気弁１０ａ、
１０ｂの動作についてのみ説明する。先ずエンジン回転
数が設定値に達していないときには、アクチュエータ７
０は作動して寂らず、したがって給油路３７は、第２図
で示すように、オイルパスパイプ５４、圧油配給通路５
６、弁室６６および右弁孔部６５を経て圧油出口通路５
８に連通しており、シリンダ穴３３の油圧作用室３６に
は油圧が作用していない。したがって、グランジャ３２
は、戻しはね４４のばね力によクシリンダ穴３３内に位
置されており、第１および第２０ツカアーム１９，２０
の相互の連結状態は解除されている。これによシ、第１
０ツカアーム１９は９、第４図で示すようにカム２９の
低位部３０がカムスリッパ２７に摺接されているときに
は吸気弁１０ａが上昇して吸気口６を閉じることを許容
し、カム２９の高位部３１が第５図で示すようにカムス
リッパ２７に摺接したときＫは吸気弁１ｏａｖ押下げて
吸気口６を開かせる。このようにしてカム２９の回転動
作に応じて第１０ツカアーム１９は揺動し、一方の吸気
弁１０ａのみが開閉動作する。この間、他方の吸気弁１
０ｂは休止したままでろシ、第２０ツカアーム２０のガ
イド穴３４に挿入されたガイドピン４２の当接鍔４３は
間隙４７内でプランジャ３２の先端面に摺接している。

したがって第１０ツカアーム１９のみが揺動運動しても
、プランジャ３２およびガイドピン４２の先端がガイド
穴３４およびシリンダ穴３３の開口端縁に引掛ることは
なく、それらの開口端縁、ならびにプランジャ３２およ
びガイドピン４２の損傷が確実に防止される。

次に第６図、第７図および第８図において、エンジン回
転数が設定値を超え、しかも圧油温度が設定値ケ超えた
ときを想定する。この場合には、アクチュエータ７０が
作用して弁軸６１が移動し、弁室６６が左弁孔部６４に
連通し、したがって圧油が第１０ツカアーム１９におけ
るシリンダ穴３３の油圧作用室３６に作用する。これに
よシ、プランジャ３２が戻しばね４４のばね力に抗して
押出される。この際、第２０ツカアーム２０は、セット
ばね４６によシ吸気弁１０ｂ側に常に位置しているので
、カム２９の低位部３．０とカムスリッパ２７とが摺接
している極〈短時間の間に、プランジャ３２はガイドピ
ン４２を押圧しながらガイド穴３４内に入り込み、当接
鍔４３がストッパ部４５に当接するまで移動して、第１
および第２０ツカアーム１９，２０が一体化される。こ
れにより、第１および第２０ツカアーム１９．２０が一
体的に揺動を開始し、両吸気弁１０ａ、１０ｂが同期し
て開閉動作する。なお、実際には、プランジャ３２がガ
イド穴３４内にわずかでも突入された時点で、両口ツカ
アーム１９．２０は一体的な揺動動作を開始する。

エンジン回転数が設定値以下となったときには、アクチ
ュエータ７０の作動が停止され、これに応じて弁軸６１
はばね６８のばね力によｐ移動し、左弁孔部６４がスプ
ール弁体５９で閉じられるとともに、右弁孔部６５が開
かれる。これによシ、給油路３７は圧油出口通路５８に
連通され、シリンダ穴３３における油圧作用室３Ｇの油
圧は急激に低下し、プランジャ３２には、ガイドピン４
２を介して戻しはね４４によりシリンダ穴３３内に押込
まれる方向の力が作用する。このため、カム２９の低位
部３０がカムスリッパ２７に摺接しシリンダ穴３３とガ
イド穴３４との軸線が一致しプランジャ３２とガイド穴
３４の内面との摩擦力が戻しばね４４のばね力よシも低
くなる微小時間内に、プランジャ３２はガイドピン４２
に押圧されてシリンダ穴３３内に押込まれる。このプラ
ンジャ３２の移動はその後端面が段部３５に当接した時
点で完了し、そのときプランジャ３２の先端面とガイド
ピン４２の当接鍔４３との当接面は第１および第２０ツ
カアーム１９．２０間の間隙４７内に位置されている。

こΩようにして、第１および第２０ツカアーム１９．２
０の連結状態が解除され、第１０ツカアーム１９がカム
２９の回転動作に応じて揺動するのに対して、第２０ツ
カアーム２０は休止状態となる。

なお、プランジャ３２のシリンダ穴３３への戻シ方向移
動は、戻しばね４４のばね力によっては、カム２９の１
回転におけるカムスリッづ＜２７への低位部３０の摺接
時間内に完了しない場合も６Ｄ得る。しかしカム２９が
数回転してプランジャ３２の前記戻り方向移動が完了す
るようになったとしても、カム２９の数回転に要する時
間は極く短いので、実際の車両走行時での異和感等は感
じられない。

この実施例では第１０ツカアーム１９にカムスリッパ２
７を設はカム２９との摺接によシ、第１０ツカアーム１
９を揺動駆動したが、第２０ツカアーム２０にカムスリ
ッハヲ設けて第２０ツカアーム２０を常勤側として揺動
駆動するようにしてもよい。ただし、第２０ツカアーム
２０を揺動駆動するようにした場合には、第１．１−′
−よび第１０ツカアーム１９．２０がほぼ同程度の重量
となるのに対し、前述の実施例のように第１０ツカアー
ム１９を常勤側とした場合には、第２０ツカアーム２０
ヲ大幅に＠量化することが可能でメ）、第１および第２
０ツカアーム１９．２０を合せた総重量でも軽減化が可
能である。また、第２０ツカアーム２０にスリッパを設
けた場合には、油圧切換時に休止側の身１０ツカアーム
１９は常に吸気弁１０ａ側に位置されておシ、通路３９
と連通路４０とを連通路せることは容易であシ、通路３
９と連通１＠４０との位置のずれを許答する為の環状溝
３８が不要となる。

以上のように本発明によれば、一対の吸気弁または排気
弁をそれぞれ開閉１駆動するための第１０ツカアームお
よび第２０ツカアームを、第１０ツカアーム側のシリン
ダ穴に、収納さｎたプランジャ金油圧で駆動し、第２０
ツカアーム側のガイド穴に嵌入して両口ツカアームを連
結し、プランジャをシリンダ穴に引込ませることによシ
両ロッカアームの連結状態を解除し、第１および第２０
ツカアームのいずれか一方金カムで揺動駆動するように
した比較的簡単な構成で、信頼性のある切換動作を行う
ことができる。しかもプランジャが両口ツカアームの連
結部材を兼ねているので、構成：　　部品点数が少なく
てすみ、コンパクト化が図れるとともに応答性が向上す
る。また、両日ツカアームメ連結および連結解除のため
の機構が組込１れでいるので、それらの機構を配置する
ための余分なスペースが不要となシ、機関のコンパクト
化を図ることが可能である。さらに本発明装置を既存の
内燃機関に、大幅な設計変更なしに、付加することも可
能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体縦
断側面図、第２図は第１図の一部切欠き平面図、第３図
は第１および第２０ツカアームの要部を示す拡大横断面
図、第４図は第３図のＩＶ−■線断面図、第５図は第１
０ツカアームの動作状況を示す第４図に対応した断面図
、第６図は両口ツカアームが連結されたときの状態ケ示
す第２図に対応した一部切欠き平面図、第７図は第６図
示の状態における両日ツカアームの連結状態を拡大して
示す第３図に対応した横断面図、第８図は第７図の■−
■線断面図である。 １・・・機関本体、　　２・・・シリンダ、　　１０’
ａ。 １０ｂ・・・吸気弁、　　ｌｌａ、ｌｌｂ・・・排気弁
、１８．５０・・・支軸、　１９．４８・・・第１０ツ
カアーム、２０．４９・・・第２０ツカアーム、　　２
１゜２２・・・腕、　　２７．５２・・・カムスリツノ
く、　　２９゜５１・・・カム、　　３２・・・プラン
ジャ、　　３３・・・シリンダ穴、　　３４・・・ガイ
ド穴、　　３６・・・油圧作用室、５５・・・油圧切換
弁 第５図 第４図 第８図 第７図 手続補正書い。 １、事件の表示 昭和５８年　特　　願第１００５０５号２、発明の名称 内燃機関用休止機能付動弁装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出ｊ頭人 名　称　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代　　
　理　　　人　　〒１０５ 住　所　　東京都港区新橋四丁目４番５号　第に／ムラ
ビル電話東京４３４−４１５１ ５補正命令の日付 昭和５８年９月７日（発送日：昭和５８年９月２７日）
手続補正書（、え、 昭和５８　年１１月−２日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５８年　特　　願第１０　（１５０５号２、発明の
名称 内燃機関用休止機能付動弁装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代　　
　理　　　人　　〒１０５ 住　所　　東京都港区新橋四丁目４番５号　第１ニノム
ラビル５補正の対象 明細書の１発明の詳細な説明」の欄 ６補正の内容 別　　紙　　の　　通　　り 補正の内容 明細書第１６頁第１３行〜第１７頁第１行、「るためで
ある。・・ができる。ｊとあるを、下記のとおり訂正す
る。 記 「るような場合、こうすることにより、プランジャ３２
の移動速度が不充分なことに起因して、プランジャ３２
が第２０ツカアーム２ｏにおけるガイド穴３３の開口端
縁に引掛がり、第２０ツカアーム２０に不必要な動きが
生じるのを防止することができる。」 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一の機能を有する少なくとも一対の相互に隣接する吸
   気弁または排気弁が１つの気筒に対して配設式れた内燃
   機関において、一対の前記吸気弁捷たは排気弁の上端に
   当接する腕をそれぞれ有する第１０ツカアームおよび第
   ２０ツカアームか、前記弁の作動方向と直交する軸線を
   有して機関本体に固定された共通の支軸に揺動自在に枢
   支され、第１０ツカアームには、第２０ツカアーム側に
   向けて開放しプランジャを収納したシリンダ穴が穿設さ
   れ、第２０ツカアームには、第１０ツカアーム側に向け
   て開放し前記プラン７ヤの嵌入可能なガイド穴が穿設さ
   れ、前記シリンダ穴の底部とプランジャの後端との間に
   画成をれる油圧作用室は、該作用室への油圧の供給およ
   び停止を切換える油圧切換弁を介して油圧源に接続され
   、前記第１および第２０ツカアームのいずれか一方には
   、機関の運転に応じて回転動作するカムに摺接するカム
   スリッパが設けられることを特徴とする内燃機関用休止
   機能付動弁装置。