JPS63106308A

JPS63106308A - 内燃機関の弁作動時期切換装置

Info

Publication number: JPS63106308A
Application number: JP61252625A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Inoue; 和雄井上; Masaaki Kato; 加藤　正彰
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-10-23
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1988-05-11
Also published as: JPH0252085B2; US4907550A

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〉本発明は内燃機関の回転速度に応じて吸気弁或いは排気
弁の作動時期を段階的に変化させるための切換装置に関
する。

〈従来の技術〉燃焼室への混合気の送給、及び燃焼ガスの排出を所定の
サイクルに応じて行なわせるために、４サイクル機関の
燃焼室は吸気弁と排気弁とを備えており、これら両弁は
、バルブステムを囲繞するように設けられたバルブスプ
リングにより常時閉弁方向に付勢されている。更にこれ
ら両弁は、機関のクランク軸からベルト・プーリなどを
用いて連結駆動されるカム軸に一体的に設けられたカム
により、上記したバルブスプリングの付勢力に抗して強
制的に押開けられるようにされている。

一方、気筒毎に複数の吸気弁或いは排気弁を設け、低速
運転時には一方の吸気弁、或いは排気弁を作動させ、高
速運転時にはすべての弁を作動させ、同時にこれら弁の
作動タイミングを機関の回転速度に応じて変化させるこ
とにより、広い運転範囲に亘って燃焼室への混合気の充
填効率を向上させる技術が、例えば本出願人による特開
昭６１−１９９１１＠公報などに提案されている。

ところで、このような弁作動時期切換装置を駆動する動
力発生源として、機関のクランク軸に連結されたオイル
ポンプにて圧送される潤滑油を流用し、電磁弁などを介
して切換装置を電気的に制御することが考えられる。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかるに、電気制御回路や電磁弁などの不具合により、
機関高速回転域に於て切換装置の制御が不能となり、高
速運転時にも低速域対応のままで運転される事態が生じ
た場合には、点火時期や空燃比のバランスが適正値から
大幅にはずれ、エンジン不調を引き起すことが考えられ
る。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、電気制御回路或いは電磁弁などに異常事態を生じた
際にも、比較的安定した運転状態を維持することの可能
な内燃機関の弁作動時期切換装置を提供することにある
。

〈問題点を解決するための手段〉このような目的は、本発明によれば、燃焼室の吸気ポー
ト或いは排気ポートに設置され、ばね手段により常時閉
弁付勢されると共に、クランク軸と同期回転するカムに
より開弁駆動される吸気弁または排気弁の弁作動時期を
、機関の低速運転に適合した第１の状態と、高速運転に
適合した第２の状態との間で油圧駆動により段階的に選
択切換するための内燃機関の弁作動時期切換装置であっ
て、前記第１の状態側に向けて常時付勢する付勢手段と
、機関回転速度の増大に応じて吐出圧が増大する油圧発
生装置とを有すると共に、前記吐出圧が所定値以上の状
態に於て前記第２の状態側に変位し得るようにされてい
ることを特徴とする内燃機関の弁作動時期切換装置を提
供することにより達成される。

く作用〉このようにすれば、低速回転域に於ては油圧が低下する
ため、付勢手段により低速域適合側が選択され、油圧が
高まる高速回転域に於ては、高速域適合側が選択される
。

〈実施例〉以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に示されるように、図示されない内燃機関本体に
は、一対の吸気弁１ａ、１ｂが設けられており、これら
両吸気弁１ａ、１ｂは、クランク軸（図示せず）の１／
２の速度で同期駆動されるカム軸２に一体的に設けられ
た卵形断面をなす一対の低速用カム３ａ、３ｂ及び単一
の高速用カム４と、これらカム３ａ、３ｂ、４に係合し
て揺動運動を行なう伝達部材としての第１〜第３０ツカ
アーム５〜７との働きにより開閉動作を行なうようにさ
れている。また、本内燃は関には、一対の排気弁（図示
ヒず）が備えられており、上記した吸気弁１ａ、１ｂと
同様に開閉駆動される。

第１〜第３０ツカアーム５〜７は、カム軸２の下方に該
カム軸２に平行に固設されたロッカシャフト８に揺動自
在なように互いに隣接して枢支されているが、第１及び
第３０ツカアーム５．７は基本的に同一形状とされ、そ
の基部がロッカシャフト８に枢支され、それぞれの遊端
部が両吸気弁１ａ、１ｂの上方に延出されている。これ
ら両口ツカアーム５．７の遊端部には、各吸気弁１ａ、
１ｂの上端に当接するタペットねじ９ａ、９ｂがそれぞ
れ進退可能なように螺着されており、該タペットねじは
ロックナツト１０ａ、１０ｂにより緩み止めされている
。

第２０ツカアーム６は、第１及び第３０ツカアーム５．
７間でロッカシャフト８に枢支されている。この第２０
ツカアーム６は、ロッカシャフト８から両吸気弁１ａ、
１ｂの中間に向けて僅かに延出されており、第２図に良
く示されているように、その上面には高速用カム４に摺
接するカムスリッパ６ａが形成され、その端部下面には
、シリンダヘッド１１に穿設されたガイド孔１１ａに摺
合するリフタ１２の上端面が当接している。そしてリフ
タ］２の内面とガイド孔１１ａの底面との間には、コイ
ルばね１３が縮設され、リフタ１２を常時上向きに付勢
しており、これにより第２０ツカアーム６のカムスリッ
パ６ａが、高速用カム４に常時！覆接するようにされて
いる。

前記したようにカム軸２は、機関本体の上方に回転自在
なように枢支されており、第１、第３０ツカアーム５．
７に対応する低速用カム３ａ、３ｂと、第２０ツカアー
ム６に対応する高速用カム４とが一体的に連設されてい
る。そして第３図に良く示されているように、低速用カ
ム３ａ、３ｂは比較的小さな揚程を有し、機関の低速運
転時に適合したカムプロフィルに形成されており、第１
、第３０ツカアーム５．７の上面に形成されたカムスリ
ッパ５ａ、７ａにその外周面を摺接しくｑるようにされ
ている。また高速用カム４は、低速用カム３ａ、３ｂに
比して、より広角度に亘る大きな揚程を有した高速運転
時に適合したカムプロフィルに形成されており、前記し
たように第２０ツカアーム６のカムスリッパ６ａにその
外周面を摺接している。尚、第３図に於てリフタ１２は
図示省略されている。

これら第１〜第３０ツカアーム５〜７は、各ロッカアー
ム５〜７の中央部を貫通してロッカシャフト８と平行に
穿設された孔内に装着された後記する切換装置１４によ
り、一体向に揺動し得る状態と、相対変位し得る状態と
を切換可能なようにされている。

一方、両吸気弁１ａ、１ｂの上部には、リテーナ１５ａ
、１５ｂがそれぞれ設けられており、これらリテーナ１
５ａ、１５ｂと機関本体との間に、・両吸気弁１ａ、１
ｂのステム部を囲繞するバルブスプリング１６ａ、１６
ｂが介装されており、両弁１ａ、１ｂを閉弁方向、即ち
第３図に於ける上方に向けて付勢している。

第４図及び第５図に良く示されるように、第１０ツカア
ーム５には、第２０ツカアーム６側に向けて開放する第
１ガイド孔１７が、ロッカシャフト８に平行して穿設さ
れている。この第１ガイド孔１７の底部側は、縮径され
た小径部１８が形成され、これに伴い段部１９が形成さ
れている。

第２０ツカアーム６には、第１０ツカアーム５の第１ガ
イド孔１７に連通ずる第２ガイド孔２０が両側面間を貫
通して穿設されている。

第３０ツカアーム７には、第２ガイド孔２０に連通する
第３ガイド孔２１が穿設されている。この第３ガイド孔
２１の底部側は、第１ガイド孔１７と同様に段部２２と
小径部２３とが形成され、更に第３ガイド孔２１の底壁
を貫通する小径の貫通孔２４が、第３ガイド孔２１と同
心にて穿設されている。

これら第１〜第３ガイド孔１７．２０，２１の内部には
、第１及び第２０ツカアーム５．６を連結する位置及び
その連結を解除する位置間で移動し得る第１ピストン２
５と、第２及び第３０ツカアーム６．７を連結する位置
及びその連結を解除する位置間で移動可能な第２ピスト
ン２６と、両ピストン２５．２６の移動距離を規定する
ストッパ２７と、両ピストン２５．２６を常時連結解除
位置側に付勢するコイルばね２８とが装着されている。

第１ピストン２５は第１ガイド孔１７と第２ガイド孔２
０に摺合し、これにより第１ガイド孔１７の底面と第１
ピストン２５の端面との間に油圧室２９が郭成されてい
る。また、ロッカシャフト８内には、後記する油圧供給
装置に連通ずる一対の通路３０．３１が穿設されており
、第１０ツカアーム５の油圧室２９に連通ずるように穿
設された油路３２と、ロッカシャフト８の周壁に穿設さ
れた連通孔３３とを介して、第１０ツカアーム５の揺動
状態の如何に拘らず、一方の作動油供給通路３０から供
給される作動油を、常に油圧室２９内に導入し得るよう
にされている。そして他方の潤滑油供給通路３１から供
給される潤滑油により、各ロッカアーム５〜７の枢支部
の潤滑が行なわれるようにされている。

第１ピストン２５の軸線方向寸法は、その一端が第１ガ
イド孔１７内の段部１９に当接した際に、その他端が第
１０ツカアーム５の第２０ツカアーム６に臨む側面から
突出しないように設定されている。

第２ピストン２６は、その軸線方向寸法を第２ガイド孔
２０の全長に等しくされており、第２ガイド孔２０と第
３ガイド孔２１とに摺合し得るようにされている。

ストッパ２７は、一端に第３ガイド孔２１に摺合する円
板部２７ａが形成され、他端に貫通孔２４に挿通する案
内棒２７ｂが形成されている。更にストッパ２７の円板
部２７ａと第３ガイド孔２１の小径部２３の底部との間
には、案内棒２７ｂを外囲して前記したコイルばね２８
が縮設されている。このコイルばね２８は、油圧室２９
に作用する油圧がある所定値以上に達すると撓むように
されている。

第６図は上記実施例に対する油圧供給経路を図式的に示
しており、例えば機関のクランク軸に連結され潤滑油ポ
ンプ４０から吐出される潤滑油は、リリーフ弁４１を介
して途中で分岐され、一方は逆止弁４２及び電磁弁４３
を介してロッカシャフト８内の作動油供給通路３０に供
給され、他方は潤滑油供給通路３１に供給される。尚、
このポンプ４０の吐出圧特性は、機関回転速度の増大に
対応して増大するように定められている。

一方、電磁弁４３は、制御回路４５からの制御信号によ
り動作の制御が行なわれる。制御回路４５には、機関回
転速度Ｎｅ、クランク軸回転角度ＴＷなどを入力し、制
御回路内部に設定された所定の条件に応じて切換装置１
４の動作制御が行なわれるようにされている。

次に以上説明した本装置の作動の要領について説明する
。

第４〜６図を参照して、機関の中低速度域におっては、
電磁弁４３を励磁することにより、作動油供給通路３０
には油圧が供給されず、各ピストン２５．２６はコイル
ばね２８の付勢力により第４図に示すように各ガイド孔
１７．２０内に整合し、従って各ロッカアーム５〜７は
互いに相対角変位が可能である。

このような切換装置１４の連結解除状態にあっては、カ
ム軸２の回転動作により、第１、第３０ツカアーム５．
７は低速用カム３ａ、３ｂとの固接に応じて揺動し、両
吸気弁１ａ、１ｂがその閉弁時期を遅くすると共に閉弁
時期を早くし、しかもリフト母も小さくして開閉駆動さ
れる。この時、第２０ツカアーム６は高速用カム４との
摺接により揺動するが、その揺動動作は両吸気弁１ａ１
１ｂの作動に何の影響も及ぼさない。

一方、流体通路３１には常時潤滑油が圧送されてあり、
図示されない油孔を介してロッカシャフト８と各ロッカ
アーム５〜７間が潤滑される機関の高速運転に際しては
、電磁弁４３を消磁することにより、作動油供給通路３
０、ロッカシャフト８の連通孔３３、及び油路３２を介
して切換装置１４の油圧室２９に作動油圧が供給される
。

これにより、第５図に示されるように、第１ピストン２
５は、コイルばね２８の押圧力に抗して第２０ツカアー
ム６側に移動し、第２ピストン２６は、第１ピストン２
５に押されて第３０ツカアーム７側に移動する。この結
果、ストッパ２７の一端が段部２２に当接するまで第１
及び第２ピストン２５．２６が共に移動し、第１ピスト
ン２５により第１及び第２０ツカアーム５．６が連結さ
れ、第２ピストン２６により第２及び第３０ツカアーム
６．７が連結される。

以上のようにして、第１〜第３０ツカアーム５〜７が切
換装置１４により相互に連結された状態にあっては、高
速用カム４に摺接した第２０ツカアーム６の揺動量が最
も大きくなることから、第１及び第３０ツカアーム５．
７は第２０ツカアーム６と共に揺動する。従って、両吸
気弁１ａ、１ｂが、高速用カム４のカムプロフィルに従
ってその閉弁時期を早くすると共に閉弁時期をも遅くし
、しかもリフト母も大きくして共に開閉駆動される。

低速運転時に制御回路４５、或いは電磁弁４３に不具合
が生じた場合、電磁弁４３は消磁状態となって作動油が
通路３０内に流入することとなるが、ポンプ４０の吐出
圧がコイルばね２８の付勢力に打ち勝つに充分上昇せず
、各ピストン２５、２６は低速域に対応した状態を維持
している。

この状態より機関回転速度を増大させると、それに従っ
てポンプ吐出圧が増大し、油圧が所定の圧力に達すると
コイルばね２８の付勢力に打ち勝って各ピストン２５．
２６が高速域適合側に移動し、適正な弁作動時期にて機
関が運転される。

次に、高速運転時に同様な不具合が生じた場合には、電
磁弁の状態に何ら変化はなく、正常な運転が維持できる
。この状態から減速すると、ポンプ吐出圧の低下により
切換装置１４の各ピストン２５．２６がコイルばね２８
の付勢力により変位し、自然に低速域に適合した弁作動
時期にて運転されるようになる。

このように、切換装置１４を作動させるに適した機関回
転速度近辺で発生するポンプの吐出圧と切換装置１４を
低速域対応側に向けて付勢するコイルはね２８の付勢力
とのバランスを、制御装置４５に設定された切換時期に
対応させて定めることにより、電磁弁４３或いは制御装
＠４５に不具合があった場合にも、安定側にて運転を続
行することが可能となる。

上記実施例に於ては、３分割ロッカアームにて２弁共に
作動時期を切換えるものについて説明したが、本発明は
、２分割ロッカアームにて、所定の回転速度で一方の弁
を休止するように構成された弁作動時期切換装置にも等
しく応用可能でおる。

〈発明の効果〉このように本発明によれば、何ら構造を煩雑化すること
なく電気系統に不具合が生じた際にも、切換装置が安定
側に作動することから、弁作動時期切換装置の信頼性を
向上する上に多大な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づき構成された弁作動時期切換装置
を有する動弁機構の上面図である。第２図は第１図に於ける■−■線に沿う断面図である。第３図は第１図に於ける■矢視図である。第４図は低速運転時を示す第３図に於けるＩＶ−ＩＶ線
に沿う断面図でおる。第５図は高速運転時を示す第４図と同様な断面図でおる
。第６図は油圧回路の一実施例である。１ａ、１ｂ・・・吸気弁　２・・・カム軸３ａ、３ｂ・
・・低速用カム４・・・高速用カム　　　５・・・第１０ツカアーム６
・・・第２０ツカアーム７・・・第３０ツカアーム５ａ
、５ａ、７ａ・・・カムスリッパ８・・・ロッカシャフト９ａ、９ｂ・・・タペットねじ１０ａ、１０ｂ・・・ロックナツト１１・・・シリンダヘッド１１ａ・・・ガイド孔１２・
・・リフタ　　　　１３・・・コイルばね１４・・・切
換装置１５ａ、１５ｂ・・・リテーナ１６ａ、１６ｂ・・・バルブスプリング１７・・・第１
ガイド孔　１８・・・小径部１９・・・段部　　　　　
２０・・・第２ガイド孔２１・・・第３ガイド孔　２２
・・・段部２３・・・小径部　　　　２５・・・第１ピ
ストン２６・・・第２ピストン　２７・・・ストッパ２
８・・・コイルばね　　２９・・・油圧至３０・・・作
動油供給通路３１・・・潤滑油供給通路３２・・・油路
　　　　　３３・・・連通孔４０・・・潤滑油ポンプ　
４１・・・リリーフ弁４２・・・逆止弁　　　　４３・
・・電磁弁４５・・・制御回路特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代　　　
理　　　人　　弁理士　大　島　陽　−第１図Ｔ第２図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃焼室の吸気ポート或いは排気ポートに設置され
、ばね手段により常時閉弁付勢されると共に、クランク
軸と同期回転するカムにより開弁駆動される吸気弁また
は排気弁の弁作動時期を、機関の低速運転に適合した第
１の状態と、高速運転に適合した第２の状態との間で油
圧駆動により段階的に選択切換するための内燃機関の弁
作動時期切換装置であって、前記第１の状態側に向けて常時付勢する付勢手段と、機関回転速度の増大に応じて吐出圧が増大する油圧発生
装置とを有すると共に、前記吐出圧が所定値以上の状態に於て前記第２の状態側
に変位し得るようにされていることを特徴とする内燃機
関の弁作動時期切換装置。
（２）前記切換装置に対する油圧供給路に油圧を断続す
べく電磁弁が設けられ、該電磁弁が消磁状態にて前記切
換装置に油圧が供給されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の内燃機関の弁作動時期切換装置。