JP4502907B2 - ４ストローク内燃機関の可変動弁機構 - Google Patents

Description

本発明は、４ストローク内燃機関の可変動弁機構に関する。

動弁カムとポペットバルブのバルブステム間に介装されるバルブリフタ内に油圧により制御されるバルブ休止機構を備えた４ストローク内燃機関の可変動弁機構については、例えば、特許文献１の例がある。
特開２００３−２７９０８号公報

同特許文献１には、バルブリフタ内にスライドピンホルダが嵌着され、同スライドピンホルダにスライドピンがバルブステムに直交する方向に摺動自在に嵌合され、同スライドピンにはバルブスプリングにより付勢されたポペットバルブのバルブステムが当接するステム当り面とバルブステムが貫通するステム貫通孔が隣り合わせて形成され、ピンスプリングにより一方向に付勢されるとともに反対方向に油圧供給通路を経て油圧が作用し、同油圧の制御によってスライドピンを移動して前記ステム当り面とステム貫通孔とを選択的に前記バルブステムに臨ませる構造が開示されている。

したがって、油圧が作用してスライドピンをピンスプリングに抗して移動しステム当り面をバルブステムに臨ませた状態にあると、動弁カムによりバルブリフタが押圧され移動するに伴いスライドピンがバルブステムを押して開弁駆動する。

一方、油圧が解除されると、スライドピンがピンスプリングの付勢力により移動してステム貫通孔をバルブステムに臨ませた状態となり、動弁カムによりバルブリフタが押圧されてもバルブステムはステム貫通孔を貫通して作動せずバルブ休止状態となる。

バルブが稼動（開閉駆動）状態に入るときは、スライドピンに油圧が作用すると反対側はエアが抜けるため瞬時にスライドピンが移動し応答性が良いが、バルブ休止状態に入るときは、油圧が解除されても積極的にオイルが排出されることはないので、油圧が瞬時に抜けきれない場合は、ピンスプリングのバネ力によるスライドピンの移動が緩慢となる結果、所望の応答性が得られなくなる。

特に気筒の全バルブを休止させる所謂気筒休止の場合には、油圧解除に対してスライドピンの移動が遅れ気筒休止に入るタイミングが遅れると、燃料の供給制御が困難となり、燃料が溜まったり、またポンピングロスが生じてしまう。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、バルブ休止状態に入るときの油圧解除に対するスライドピンの移動を速やかに行い、バルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を向上させることができる４ストローク内燃機関の可変動弁機構を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、動弁カムとポペットバルブのバルブステム間に介装されるバルブリフタがリフタガイド孔に摺動自在に支持されてリフタスプリングにより常時前記動弁カムに当接させる方向に付勢され、前記バルブリフタ内に嵌着されたスライドピンホルダにスライドピンが前記バルブステムに直交する方向に摺動自在に嵌合され、前記スライドピンにはバルブスプリングにより付勢されたポペットバルブのバルブステムが当接するステム当り面とバルブステムが貫通するステム貫通孔が隣り合わせて形成され、前記スライドピンはピンスプリングにより一方向に付勢されるとともに反対方向に油圧供給通路を経て油圧が作用し、同油圧の制御によって前記スライドピンを移動して前記ステム当り面とステム貫通孔とを選択的に前記バルブステムに臨ませる４ストローク内燃機関の可変動弁機構において、前記動弁カムにより前記バルブリフタが押圧され開弁移動すると排出口が開口して前記スライドピンに作用するオイルを排出するオイル排出通路が設けられ、前記リフタガイド孔の内周面に形成された環状油圧溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記スライドピンホルダ内の前記スライドピンに油圧が作用する油圧室に連通することで前記油圧供給通路が構成され、前記リフタガイド孔の内周面に前記環状油圧溝より前記バルブリフタの開弁移動側に離れて環状オイル排出溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記油圧室に連通可能に形成されるとともに同環状オイル排出溝から前記バルブリフタの開弁移動方向にオイル排出溝が延設されて前記オイル排出通路が構成され、前記オイル排出溝は、常に開口していることを特徴とする４ストローク内燃機関の可変動弁機構である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の４ストローク内燃機関の可変動弁機構において、前記リフタガイド孔の内周面に、前記オイル排出溝が周方向に亘って複数形成されたことを特徴とする。

請求項１記載の４ストローク内燃機関の可変動弁機構によれば、油圧室に連通可能な環状オイル排出溝からオイル排出溝が常に開口できるように延設され、バルブリフタが開弁移動すると油圧室が環状オイル排出溝と連通して油圧を逃がすことができ、その油圧室の油圧を逃がすタイミングを環状オイル排出溝の形成位置によって設定することができ、油圧解除によりバルブの稼動状態から休止状態への移行について所望の応答性を得ることができる。

請求項２記載の４ストローク内燃機関の可変動弁機構によれば、リフタガイド孔の内周面に、オイル排出溝が周方向に亘って複数形成されるので、バルブリフタ回転時も油圧室のオイルを排出する経路を油圧室からオイル排出溝の排出口までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定に設定することができる。
また、オイル排出溝の数によって応答性の制御を行うことも可能である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図９に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関１は、自動二輪車に搭載されるＤＯＨＣ式水冷４ストロークサイクルの並列４気筒内燃機関であり、４つの気筒が車幅方向（左右方向）に並ぶように配置される。
該内燃機関１のシリンダブロック２が、構成する４つの気筒のうち右側２気筒が常時稼動気筒であるのに対して左側２気筒が休止可能気筒である。

図１は、この休止可能気筒のシリンダブロック２の一部およびこれに重ねて結合されるシリンダヘッド４、さらにその上を覆うシリンダヘッドカバー５の断面図を示している。
各シリンダヘッド４の下面には、図１に図示されるように、シリンダボア６に対応した個所にペントルーフ型凹部７がそれぞれ形成され、シリンダボア６に嵌装されたピストン（図示されず）とシリンダボア６と凹部７とで燃焼室８が画成されている。

さらに、図１に図示されるように、シリンダヘッド４の後部には、吸気装置に接続する１本の上流側吸気通路が吸気下流側で２本の吸気通路に分岐して燃焼室８に２個所開口する吸気ポート９が形成され、シリンダヘッド４の前部には、該燃焼室８に２個所開口した２本の上流側排気通路が排気下流側で１本の排気通路に集合して図示されない排気管に接続する排気ポート10が形成され、前記２個の吸気開口11、11と２個の排気開口12、12とをそれぞれ開閉自在に密閉する吸気ポペットバルブ13、13と、排気ポペットバルブ14、14とがシリンダヘッド４に設けられている。

吸気ポペットバルブ13ａのバルブステム15の延長上方に吸気カムシャフト19が配設されるとともに、排気ポペットバルブ14のバルブステム16の延長上方に排気カムシャフト20が配設され、該吸気カムシャフト19および排気カムシャフト20は、カムシャフトホルダ23によりシリンダヘッド４に回転自在に枢着される。
所謂ＤＯＨＣ式内燃機関である。

各シリンダボア６毎における該吸気カムシャフト19の吸気カム21と排気カムシャフト20の排気カム22とは、吸気ポペットバルブ13のバルブ休止機構付きバルブリフタ17と排気ポペットバルブ14のバルブ休止機構付きバルブリフタ18との各頂面にそれぞれ当接され、吸気カムシャフト19と排気カムシャフト20との各車体右端にそれぞれ図示されないドリブンスプロケットが一体に装着され、図示されないクランクシャフトと一体のドライブスプロケット（図示されず）とドリブンスプロケットとに図示されない無端チェンが架渡されており、ＤＯＨＣ式４ストローク内燃機関１が運転状態となると、クランクシャフトの回転速度の半分の速度でかつ同一方向へ、吸気カム21および排気カム22は回転駆動されるようになっている。

吸気ポペットバルブ13および排気ポペットバルブ14にそれぞれ付設されるバルブ休止機構は、互いに前後対称に構成されており、したがって一方の排気ポペットバルブ14を主にして以下説明する。

図２に図示するように、シリンダヘッド４には、排気ポート10には燃焼室８への開口に向けてバルブステム16を摺動自在に支持するバルブガイド筒34が嵌着されており、同バルブガイド筒34の延長同軸部分にバルブ休止機構付きバルブリフタ18を摺動自在に支持する大径のリフタガイド孔52が形成されている。

バルブリフタ18が往復摺動するリフタガイド孔52の内周面の上側所定位置に環状油圧溝53が形成されており、同環状油圧溝53は連通孔54を介してシリンダヘッド４の油圧通路51に連通している。
そして、環状油圧溝53からバルブリフタ18の閉弁移動方向にオイル排出溝60が所定長さ延設されている。

排気ポペットバルブ14は、バルブステム16がバルブガイド筒34を貫通し、バルブステム16の上端に付設されるバルブ休止機構付きバルブリフタ18がリフタガイド孔52に摺動自在に嵌合される。
リフタガイド孔52の内周面に形成される環状油圧溝53は、バルブリフタ18に環状の開口が塞がれる。

バルブ休止機構付きバルブリフタ18が付設されている排気ポペットバルブ14では、排気ポペットバルブ14のバルブステム16を摺動自在に案内支持するバルブガイド筒34は、バルブ休止機構が有る分だけ短く形成され、排気ポペットバルブ14のバルブステム16の頂端でなく上部途中にリテーナ35が嵌装され、該リテーナ35はバルブステム16の上部にコッタ36でもって一体に結着され、バルブガイド筒34上部付近のスプリング受け片37とリテーナ35とにバルブスプリング38が介装される。

該バルブスプリング38より巻回径の大きなリフタスプリング39がスプリング受け片37とバルブ休止機構付きバルブリフタ18とに介装されている。
したがってバルブスプリング38のスプリング力でもって排気ポペットバルブ14は常に排気ポート10の排気開口12を密閉する方向へ付勢されるとともに、リフタスプリング39のスプリング力でもってバルブ休止機構付きバルブリフタ18の頂壁18ａは排気カム22に当接する方向へ付勢されるようになっている。

そして、バルブ休止機構付きバルブリフタ18の頂壁18ａの中央部には、その外周部よりもやや厚く、かつシムの役を果すための厚肉部57が形成され、該厚肉シム部18ｃは、種々の厚さに形成されて数種類のバルブ休止機構付きバルブリフタ18が用意されている。

次にバルブ休止機構付きバルブリフタ18におけるバルブ休止機構41について説明する。
図３ないし図６に図示されるように、バルブ休止機構付きバルブリフタ18は、その円筒状周壁18ｂがシリンダヘッド４に設けられたリフタガイド孔52にガイドされて上下方向に摺動自在であり、バルブ休止機構付きバルブリフタ18内にはスライドピンホルダ43が嵌挿されている。

スライドピンホルダ43は、図５に図示するように中央の円筒部43ａとその周りの円環部43ｂをクロスメンバ43ｃ，43ｄが連結しており、円筒部43ａの円孔がステムガイド孔43ｅをなし、円環部43ｂの外周面に外周凹溝56が形成され、一方の直径方向に指向したクロスメンバ43ｃにスライドピン穴44が一端を閉塞されて形成され、スライドピン穴44の閉塞された端部寄りに通孔44ａが設けられ、開口した他端にガイドピン孔44ｂが貫通形成されている。

このスライドピンホルダ43が、その円環部43ｂをバルブ休止機構付きバルブリフタ18の円筒状周壁18ｂに沿わせて挿入され、円筒部43ａの上端をシム部18ｃに当接させる。
スライドピンホルダ43のスライドピン穴44にはスライドピン45が摺動自在に嵌挿される。

スライドピン45は、図６に図示するように、円柱状をなし、側面の一部が平面状に切欠かれてステム当り面45ａが形成され、ステム当り面45ａに隣り合わせてステム貫通孔46がステム当り面45ａに垂直でピン円柱中心軸に対して直交して穿設されている。

スライドピン45のステム当り面45ａの背後の側面がステム貫通孔46に亘って面取りされており、その面取り部45ｂはステム貫通孔46の中心軸と垂直に交叉する平面45ｃが形成され、そのスライドピン中心軸方向の両端が滑らかな曲面をなしてスライドピン45の外周面に連続している。

スライドピン45の一端には径方向にガイド溝45ｄが形成され、他端にはスプリングガイド穴45ｅが設けられ、スプリングガイド穴45ｅの開口縁の一部が切欠かれて通気溝45ｆが形成されている。

斯かるスライドピン45のスプリングガイド穴45ｅにピンスプリング49を嵌挿して、スライドピンホルダ43のスライドピン穴44にピンスプリング49を先にして挿入し、ガイドピン47をガイドピン孔44ｂに嵌入し、スライドピン45のガイド溝45ｄを貫通させ、スライドピン45の姿勢を規制するとともに、ピンスプリング49により付勢されるスライドピン45の移動をガイドピン47により規制する。

こうしてスライドピンホルダ43のスライドピン穴44にスライドピン45が挿入されると、スライドピン45のガイド溝45ｄ側に油圧室57が形成され、スライドピン穴44側に空気室58が形成される。

このようにスライドピン45が挿入されたスライドピンホルダ43が、バルブ休止機構付きバルブリフタ18内に挿入される。
このバルブ休止機構付きバルブリフタ18がリフタガイド孔52に嵌挿されると、図３に示すように排気ポペットバルブ14のバルブステム16の頂端がスライドピンホルダ43のステムガイド孔43ｅの下部にガイドされ、ステム貫通孔46またはステム当り面45ａに対向する。

リフタスプリング39は、スライドピンホルダ43に上端を当接してスライドピンホルダ43を介してバルブ休止機構付きバルブリフタ18を上方に付勢して排気カム22に当接する。

バルブ休止機構付きバルブリフタ18の円筒状周壁18ｂには、スライドピンホルダ43の外周凹溝56にバルブ休止機構付きバルブリフタ18ａがどの個所に位置しても連通する側孔55が複数穿設され、この側孔55にバルブ休止機構付きバルブリフタ18ａがどの個所に位置しても連通するように前記環状油圧溝53がシリンダヘッド４のリフタガイド孔52に形成されている。

油圧通路51は、４ストローク内燃機関１内に設けられた図示されない油圧ポンプの吐出口に制御弁（図示されず）を介して接続されている。
以上のような油圧駆動装置50により油圧通路51から連通孔54，環状油圧溝53，側孔55，外周凹溝56を通ってスライドピンホルダ43のスライドピン穴44の開口部から油圧室57に圧油を導入して、スライドピン45をピンスプリング49に抗してスライドさせることができる。

以上、排気ポペットバルブ14のバルブ休止機構に関して説明したが、吸気ポペットバルブ13のバルブ休止機構も同じ構造をしており、同じ部材は同じ符号を付することにする（図１参照）。

４ストローク内燃機関１が低速または低負荷で運転して、油圧通路51に圧油が供給されない状態では、スライドピン穴44の油圧室57に圧油が導入されず、スライドピン45はピンスプリング49のスプリング力により付勢されて移動し、図３および図４に図示するようにステム貫通孔46がバルブステム16の直上に位置した状態でガイド溝45ｄの底部がガイドピン47に係止される。

この低速・低負荷運転状態においては、図７に示すように、排気ポペットバルブ14（および吸気ポペットバルブ13）のバルブステム16（15）の頂部がスライドピン45のステム貫通孔46内を貫通して相対的に自由に摺動することができるので、排気カム22（吸気カム21）によってバルブ休止機構付きバルブリフタ18が上下に昇降駆動されても、排気ポペットバルブ14ａ（吸気ポペットバルブ13ｂ）は閉塞状態に保持され、気筒休止状態に設定される。

一方、４ストローク内燃機関１が高速または高負荷で運転されて、油圧通路51に圧油が供給されると、油圧通路51から連通孔54、環状油圧溝53，側孔55，外周凹溝56を介してスライドピン孔44内の油圧室57に圧油が導入され、油圧室57の油圧により、ピンスプリング49のスプリング力に打勝ってスライドピン45が移動され、図８に図示されるように、スライドピン45のステム当り面45ａに、排気ポペットバルブ14（吸気ポペットバルブ13）のバルブステム16（15）の頂端が対向し、排気カム22（吸気カム21）によってバルブ休止機構付きバルブリフタ18が昇降駆動されると、図９に図示されるようにスライドピン45を介して排気ポペットバルブ14（吸気ポペットバルブ13）は開閉される。

ここに、バルブ休止状態からバルブが稼動（開閉駆動）状態に入るときは、油圧室57に圧油が導入されてスライドピン45に油圧が作用すると、スライドピン45の反対側の空気室58のエアが通気溝45ｆより抜けるため瞬時にスライドピンが移動し応答性が良い。

逆に、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときは、油圧が解除された時点でもバルブステム16はスライドピン45のステム当り面45ａに押圧状態にあれば、スライドピン45がピンスプリング49のバネ力によっても移動することがないため、従来のように油圧室57の油圧が瞬時に抜けきれないと、益々スライドピン45が移動し難い状態にあって油圧解除から実際にスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が長くなる。

そこで、本実施の形態では、環状油圧溝53からバルブリフタ18の閉弁移動方向にオイル排出溝60が所定長さ延設されているので、図９に示すように、排気カム22によりバルブ休止機構付きバルブリフタ18が押圧され開弁移動（下降）すると、最下位置に近い所定高さでバルブリフタ18により塞がれていたオイル排出溝60の上端が排出口60ａとして開口し、オイルが排出される。

したがって、油圧室57の油圧が瞬時に抜け、バルブリフタ18が上昇してバルブステム16のスライドピン45のステム当り面45ａへの押圧力が低下すると、ピンスプリング49のバネ力によってスライドピン45が移動し確実にバルブ休止に入る。
よって、油圧解除からスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が短く応答性が大幅に向上する。

このように、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときの応答性が向上し、その逆の場合と略同程度となり、気筒の稼動状態と休止状態の双方向の移行が速やかになされるので、燃料の供給制御が精度良くなされ、燃費の向上が図れる。

リフタガイド孔52の内周面に形成されるオイル排出溝60の排出口60ａとなる上端の位置が高い程、オイルを排出するタイミングが早く、バルブ休止状態に入るときの応答性が良くなるが、オイルはそれだけ多く排出されることになるので、所望の応答性と内燃機関のオイル供給能力に基づいてオイル排出溝60の上端位置を適切に設定する。

なお、オイル排出溝60は環状油圧溝53から１本延設されているが、これを周方向に亘って複数本延設してもよく、こうすることでバルブリフタ18が回転してスライドピン45を押圧する油圧室57がいずれの方向に向こうと、油圧室57のオイルを排出する経路を油圧室57からオイル排出溝60の排出口60ａまでの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定に設定することができる。
また、オイル排出溝60の数によって応答性の制御を行うことも可能である。

次に別の実施の形態について図１０ないし図１２に基づき説明する。
本実施の形態に係る可変動弁機構におけるバルブ休止機構80は、前記実施の形態のバルブ休止機構41と殆ど同じで、シリンダヘッド81に形成されるオイル排出通路のみが異なる。
したがって、シリンダヘッド81以外の部材は前記実施の形態と同じ符号を用いて示す。

図１０に図示するように、シリンダヘッド81は、バルブ休止機構付きバルブリフタ18を摺動自在に支持するリフタガイド孔82の内周面の上側所定位置に、前記実施の形態と同じ環状油圧溝83が形成されていて、同環状油圧溝83は連通孔84を介してシリンダヘッド81の油圧通路85に連通している。

そして、リフタガイド孔82の内周面に前記環状油圧溝83よりバルブリフタ18の開弁移動側（下側）に所定距離離れて環状オイル排出溝86が形成され、同環状オイル排出溝86からバルブリフタ18の開弁移動方向（下方）にオイル排出溝87が延設されてオイル排出通路が構成されている。
オイル排出溝87はバルブリフタ18が上昇しているときはもとより、下降して最下位置に達しても下端が開口している。

図１１に示すように、バルブリフタ18が上方位置にあるときは、スライドピン孔44内の油圧室57がスライドピンホルダ43の外周凹溝56およびバルブリフタ18の側孔55を介して環状油圧溝83に連通しているので、油圧通路51から連通孔54、環状油圧溝83，側孔55，外周凹溝56を介してスライドピン孔44内の油圧室57に圧油が導入される。

油圧室57に油圧が供給されることにより、ピンスプリング49のスプリング力に打勝ってスライドピン45が移動され、スライドピン45のステム当り面45ａに、排気ポペットバルブ14（吸気ポペットバルブ13）のバルブステム16（15）の頂端が対向し、排気カム22（吸気カム21）によってバルブ休止機構付きバルブリフタ18が昇降駆動されると、バルブ稼動状態となる。

排気カム22（吸気カム21）によってバルブリフタ18が下降すると、図１２に示すように、スライドピン孔44内の油圧室57に連通するバルブリフタ18の側孔55が環状オイル排出溝86と重なると、油圧室57のオイルがスライドピンホルダ43の外周凹溝56、側孔55、環状オイル排出溝86を経てオイル排出溝87から排出される。

したがって、油圧室57の油圧が瞬時に抜け、バルブリフタ18が上昇してバルブステム16のスライドピン45のステム当り面45ａへの押圧力が低下すると、ピンスプリング49のバネ力によってスライドピン45が移動し確実にバルブ休止に入る。
よって、油圧解除からスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が短く応答性が大幅に向上する。

このように、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときの応答性が向上し、その逆の場合と略同程度となり、気筒の稼動状態と休止状態の双方向の移行が速やかになされるので、燃料の供給制御が精度良くなされ、燃費の向上が図れる。

リフタガイド孔82の内周面に形成される環状オイル排出溝86の上端縁の位置が高い程、下降するバルブリフタ18の側孔55と重なるタイミングすなわち油圧室57と連通してオイルを排出するタイミングが早くなり、バルブ休止状態に入るときの応答性が良くなる。
しかし、オイルはそれだけ多く排出されることになるので、所望の応答性と内燃機関のオイル供給能力に基づいて環状オイル排出溝86の上端縁の高さ位置を適切に設定する。

なお、オイル排出溝87は環状オイル排出溝86から１本延設されているが、これを周方向に亘って複数本延設してもよく、こうすることでスライドピン45を押圧する油圧室57がいずれの方向に向こうと、油圧室57のオイルを排出する経路を油圧室57からオイル排出溝87までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定にすることができる。
また、オイル排出溝86の数によって応答性の制御を行うことも可能である。

次に、さらに別の実施の形態について図１３ないし図１６に基づき説明する。
本実施の形態に係る可変動弁機構におけるバルブ休止機構100は、前記図１ないし図９に図示する実施の形態において、シリンダヘッド４のリフタガイド孔52に形成されたオイル排出溝60に相当するオイル排出溝111を、バルブリフタ110に形成したものであり、その他の構造は、前記実施の形態と同じであるので、同じ部材および同じ部位は同じ符号を用いて示す。

バルブリフタ110は、図１５および図１６に図示するように、円筒状の周壁110ｂの所定個所に対向して１対の側孔112が穿設され、同周壁110ｂの外周面において頂壁110ａ側周縁部にオイル排出溝111が４本等間隔に形成されている。

オイル排出溝111は、円形の頂壁110ａの外周縁を円弧状に抉るように軸方向に所定長さ切欠いて形成されている。
オイル排出溝111の軸方向長さは、頂壁110ａの肉厚程度あるいは肉厚以下の長さであって、オイル排出溝111のためにバルブリフタ110の側壁が薄くなり強度が低下するのを回避している。

かかるバルブリフタ110内にバルブ休止機構100の主要部（前記実施の形態と同じ構造）が嵌装され、シリンダヘッド４のリフタガイド孔52に挿入される。
ただし、リフタガイド孔52には、環状油圧溝53は形成されているが、オイル排出溝60は形成されていない。

図１３および図１４は、４ストローク内燃機関１が高速または高負荷で運転されている状態を示しており、油圧室57の油圧により、ピンスプリング49のスプリング力に打勝ってスライドピン45が移動され、排気カム22（吸気カム21）によってバルブリフタ110が昇降駆動されると、スライドピン45を介して排気ポペットバルブ14（吸気ポペットバルブ13）は開閉される。

図１３は、排気カム22のベース円にバルブリフタ110が当接して最高位置にあるときを示しており、油圧通路51から連通孔54、環状油圧溝53，側孔55，外周凹溝56を介してスライドピン孔44内の油圧室57に圧油が導入されている。

排気カム22が回転してカムロブがバルブリフタ110を下方へ摺動させ、図１４に示すように、バルブリフタ110が略最下位置に至ると、バルブリフタ110の頂壁110ａの外周縁に形成されたオイル排出溝111がリフタガイド孔52の環状油圧溝53と連通して油圧室57のオイルが側孔55，環状油圧溝53を介してオイル排出溝111から排出される。

したがって、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときに、油圧が解除されれば、バルブリフタ110の略最下位置で油圧室57の油圧が瞬時に抜け、バルブリフタ18が上昇してバルブステム16のスライドピン45のステム当り面45ａへの押圧力が低下すると、ピンスプリング49のバネ力によってスライドピン45が移動し確実にバルブ休止に入る。
よって、油圧解除からスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が短く応答性が大幅に向上する。

リフタガイド孔52の内周面に形成される環状油圧溝53の上端の位置が高い程、オイルを排出するタイミングが早く、バルブ休止状態に入るときの応答性が良くなるが、オイルはそれだけ多く排出されることになるので、所望の応答性と内燃機関のオイル供給能力に基づいて環状油圧溝53の上端位置を適切に設定する。

本実施の形態のように、バルブリフタ110が略最下位置に至ったときに、オイル排出溝111が環状油圧溝53と連通して油圧室57のオイルが排出されるようにすることで、油圧供給時に圧の抜けが少なく、加圧してバルブ休止状態から稼動状態に移行するときの応答性も維持できる。

オイル排出溝111はバルブリフタ110の頂壁110ａの外周縁に４本形成されているので、バルブリフタ110が回転してスライドピン45を押圧する油圧室57がいずれの方向に向こうと、油圧室57のオイルを排出する経路を油圧室57からオイル排出溝111までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定に設定することができる。

オイル排出溝111はさらに本数を増やしてもよく、また逆に減らしてもバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性をそれなりに期待でき、オイル排出溝111の数により応答時間を調整することができる。

オイル排出溝の変形例を図１７および図１８に示す。
本バルブリフタ120は、円筒状の周壁120ｂの所定個所に対向して１対の側孔122が穿設されており、同周壁120ｂの外周面において頂壁120ａ側周縁部にオイル排出溝121が８本等間隔に形成されている。

このオイル排出溝121は、円形の頂壁120ａの外周縁を軸方向に平面状に切り込んで所定長さ切欠いて形成されており、切欠き面は平坦面をなしている。
オイル排出溝121は、その軸方向長さが頂壁120ａの肉厚程度あるいは肉厚以下の長さであるので、周壁120ｂの強度に影響しない。

８本のオイル排出溝121がバルブリフタ120の頂壁120ａの外周縁に略満遍なく形成されるので、バルブリフタ120が回転しても油圧室から環状油圧溝とオイル排出溝との連通個所までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行におけるオイル排出により短縮される応答時間を略一定に設定することができる。

次に、オイル排出溝の別の変形例を図１９および図２０に示す。
本バルブリフタ130は、円筒状の周壁130ｂの所定個所に対向して１対の側孔132が穿設されており、同周壁130ｂの外周面において頂壁130ａ側周縁部に全周に亘ってオイル排出溝121が環状に形成されている。

オイル排出溝131は、その軸方向長さが頂壁120ａの肉厚程度あるいは肉厚以下の長さであるので、周壁130ｂの強度に影響しない。

オイル排出溝131が、バルブリフタ130の周壁130ｂの全周に亘って環状に形成されているので、バルブリフタ130の回転がバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性に影響を与えず、同応答性を常に一定に設定することができる。

本出願発明に係るバルブ休止機構付き４ストローク内燃機関の概略側面図である。 同内燃機関のシリンダヘッドの部分断面図である。 図１のバルブ休止状態のバルブリフタ上昇位置における要部拡大断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 スライドピンホルダの斜視図である。 スライドピンの斜視図である。 バルブ休止状態のバルブリフタ下降位置における要部拡大断面図である。 バルブ稼動状態のバルブリフタ上昇位置における要部拡大断面図である。 バルブ稼動状態のバルブリフタ下降位置における要部拡大断面図である。 別の実施の形態に係る内燃機関のシリンダヘッドの部分断面図である。 バルブ稼動状態のバルブリフタ上昇位置における要部拡大断面図である。 バルブ稼動状態のバルブリフタ下降位置における要部拡大断面図である。 また、別の実施の形態におけるバルブ稼動状態のバルブリフタ上昇位置における要部拡大断面図である。 バルブ稼動状態のバルブリフタ下降位置における要部拡大断面図である。 同バルブリフタの上面図である。 同側面図である。 別の変形例であるバルブリフタの上面図である。 同側面図である。 また、別の変形例であるバルブリフタの上面図である。 同側面図である。

符号の説明

１…４ストローク内燃機関、４…シリンダヘッド、８…燃焼室、９…吸気ポート、10…排気ポート、13…吸気ポペットバルブ、14…排気ポペットバルブ、15，16…バルブステム、18…バルブ休止機構付きバルブリフタ、21…吸気カム、22…排気カム、38…バルブスプリング、39…リフタスプリング、
41…バルブ休止機構、43…スライドピンホルダ、44…スライドピン穴、45…スライドピン、46…ステム貫通孔、47…ガイドピン、49…ピンスプリング、50…油圧駆動装置、51…圧縮通路、52…リフタガイド孔、53…環状油圧溝、54…連通孔、55…側孔、56…外周凹溝、57…油圧室、58…空気室、60…オイル排出溝、
80…バルブ休止機構、81…シリンダヘッド、82…リフタガイド孔、83…環状油圧溝、84…連通孔、85…油圧通路、86…環状オイル排出溝、87…オイル排出溝、
100…バルブ休止機構、110…バルブリフタ、111…オイル排出溝、112…側孔、
120…バルブリフタ、121…オイル排出溝、122…側孔、
130…バルブリフタ、131…オイル排出溝、132…側孔。

Claims (2)

1. 動弁カムとポペットバルブのバルブステム間に介装されるバルブリフタがリフタガイド孔に摺動自在に支持されてリフタスプリングにより常時前記動弁カムに当接させる方向に付勢され、
   前記バルブリフタ内に嵌着されたスライドピンホルダにスライドピンが前記バルブステムに直交する方向に摺動自在に嵌合され、
   前記スライドピンにはバルブスプリングにより付勢されたポペットバルブのバルブステムが当接するステム当り面とバルブステムが貫通するステム貫通孔が隣り合わせて形成され、
   前記スライドピンはピンスプリングにより一方向に付勢されるとともに反対方向に油圧供給通路を経て油圧が作用し、同油圧の制御によって前記スライドピンを移動して前記ステム当り面とステム貫通孔とを選択的に前記バルブステムに臨ませる４ストローク内燃機関の可変動弁機構において、
   前記動弁カムにより前記バルブリフタが押圧され開弁移動すると排出口が開口して前記スライドピンに作用するオイルを排出するオイル排出通路が設けられ、
   前記リフタガイド孔の内周面に形成された環状油圧溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記スライドピンホルダ内の前記スライドピンに油圧が作用する油圧室に連通することで前記油圧供給通路が構成され、前記リフタガイド孔の内周面に前記環状油圧溝より前記バルブリフタの開弁移動側に離れて環状オイル排出溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記油圧室に連通可能に形成されるとともに同環状オイル排出溝から前記バルブリフタの開弁移動方向にオイル排出溝が延設されて前記オイル排出通路が構成され、前記オイル排出溝は、常に開口していることを特徴とする４ストローク内燃機関の可変動弁機構。
2. 前記リフタガイド孔の内周面に、前記オイル排出溝が周方向に亘って複数形成されたことを特徴とする請求項１記載の４ストローク内燃機関の可変動弁機構。

Images