JPH0351886B2 - - Google Patents

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弁作動制御装置に関する。

（発明の技術的背景） 一般に高出力内燃機関においては、一気筒に互
いに同一機能を有する２つの吸気用又は排気用の
弁を備えた型式のものがある。斯かる型式の内燃
機関は、２つの弁によつて開閉される吸気通路又
は排気通路と燃焼室との連通路の面積が広いため
多量の混合気を吸入でき、又は多量の排気ガスを
排出でき、高回転・高出力で内燃機関を運転する
のに適している。

しかし、斯かる型式の内燃機関を低回転で運転
すると、吸入空気量が少なくなり、しかもこの少
ない空気量を広い連通路を介して燃焼室に吸入し
ようとするため、更に充填効率が低下してしま
い、又、一般に低回転域では吸気吹き抜けが発生
するので排気弁開孔面積が大きいと充填効率が低
下し、その為内燃機関の出力が低下してしまう。

斯かる不具合を解消するため、内燃機関の低回
転運転時両弁のうちいずれか一方のみ開閉作動さ
せて他方の弁の開閉作動を休止させることによ
り、吸気又は排気通路と燃焼室との連通路の面積
を狭くして低回転運転時にも吸気慣性を利用でき
るようにしたり、吸気吹き抜けを減少したりする
方法が一般に行われている。

（従来技術及びその問題点） 斯かる方法を実施するための動弁装置として従
来、特開昭57−188716号が公知である。

斯かる従来の装置は低速用カムを有するカム軸
と高速用カムを有するカム軸を１つのホルダに支
持させると共に、単一のロツカアームに低速用カ
ムに摺接する低速用スリツパーと、高速用カムに
摺接する高速用スリツパーとをそれぞれ設け内燃
機関の低速回転時前記ホルダを上方に揺動させて
低速用カム軸のみをロツカアームに摺接させ、高
速回転時前記ホルダを下方に揺動させて高速用カ
ム軸のみをロツカアームに摺接させるように構成
したものである。

従つて、ホルダをロツカアームと共に上下に揺
動させる構成のため、構造が複雑となり、迅速な
切り換えができず高速型内燃機関には適用できな
い。また、ロツカアームを支持する上下揺動可能
なホルダと、該ホルダを収容するボツクスを要す
る為、シリンダヘツドまわりが大きく成る等の問
題がある。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、構
造が簡単でコンパクトなものでありながら、内燃
機関の低速から高速までの全回転域に亘つて高出
力を得ることができるようにした内燃機関の弁作
動制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため本発明においては、
各気筒毎に設けられた吸気弁または排気弁に対し
てプロフイルの異なる複数のカムを有し且つ機関
の回転に同期して回転駆動されるカム軸と、前記
複数のカムのうちの一のカム及び前記吸気弁また
は排気弁の双方に当接し前記一のカムの回転動作
に応じて前記吸気弁または排気弁を直接的に開閉
駆動する第１の弁駆動部材と、前記複数のカムの
うち他のカムに当接する第２の弁駆動部材とを有
し、前記第１及び第２の弁駆動部材を、一体的に
連結する状態と相対的に変位し得る状態とに択一
的に切り換える連結切換手段を設けたのである。

（作用） 連結切換手段によつて、弁駆動部材（第１の弁
駆動部材）及び補助弁駆動部材（第２の弁駆動部
材）を一体的に連結すれば、一のカムと他のカム
の各プロフイールを互いに異ならせることで、他
のカム→補助弁駆動部材→連結切換手段→弁駆動
部材→吸排気弁の伝動経路が形成されて、内燃機
関の高速回転時の吸排気弁の作動制御に適用で
き、他方、連結切換手段によつて、第１及び第２
の弁駆動部材を非連動状態にすれば、１のカム→
弁駆動部材（１の弁駆動部材）→吸排気弁の伝動
経路が形成されて、内燃機関の低回転時の吸排気
弁の作動制御に適用できる。

いずれにしても、カムの回転動作により駆動さ
れる弁駆動部材によつて、直接的に、吸排気弁を
開閉駆動させる作動制御ができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は４気筒16バルブ内燃機関の一部を省
略した縦断面図である。本図において内燃機関１
のシリンダブロツク２内のシリンダバレル３内に
はピストン４が摺嵌してある。前記シリンダブロ
ツク２の上部に載設したシリンダヘツド５には燃
焼室６に連通する吸気通路７と排気通路８が設け
てあり、吸気通路７にはキヤブレタ（図示せず）
が排気通路８には排気管（図示せず）がそれぞれ
接続してある。前記吸気通路７と燃焼室６との連
通部（吸気口）は互いに並設した２つの吸気弁９
（１つのみ図示）により開閉され、また前記排気
通路８と燃焼室６との連通部（排気口）も互いに
並設した２つの排気弁１０（１つのみ図示）によ
り開閉される。

これら各２つの吸気弁９及び排気弁１０は弁作
動制御装置１１，１２によりそれぞれ開閉され
る。これら吸気弁９用の弁作動制御装置１１と排
気弁１０用の弁作動制御装置１２は互いに同一構
成の為、以下吸気弁９用の弁作動制御装置１１に
ついてのみ説明し、排気弁１０用の弁作動制御装
置１２については図面の同一部分に同一符号を付
してその説明を省略する。

前記２つの吸気弁９₁と９₂はガイド筒１３内に
嵌装してあり、ばね１４により前記吸気通路７と
燃焼室６との連通部を閉塞する方向に付勢してあ
る。前記２つの吸気弁９₁と９₂の上端部には、第
２図及び第３図に示す如く主ロツカアーム（第１
の弁駆動部材）１５の各端部１５ａ，１５ｂが当
接係合している。この主ロツカアーム１５は副ロ
ツカアーム（第２の弁駆動部材）１６と互いに隣
接してそのボス部１５ｃ，１６ｃが共通のロツカ
アーム軸１７に回動自在に嵌合してある。これら
主及び副ロツカアーム１５及び１６はスリツパー
１８，１９を有し、主ロツカアーム１５のスリツ
パー１８はカム軸２０と一体の低速用カム２１
に、副ロツカアーム１６のスリツパー１９は前記
低速用カム２１と隣接して前記カム軸２０に一体
に設けた高速用カム２２にそれぞれ摺接してい
る。第４図は低速用カム２１と高速用カム２２の
カムプロフイール曲線図であり、該図にて明確な
ように高速用カム２２のリフトカーブが低速用カ
ム２１のリフトカーブより常に高いか略同じとな
るように設定してある。なお、前記副ロツカアー
ム１６は前記吸気弁９₁，９₂には係合しておら
ず、主ロツカアーム１５のみが吸気弁９₁，９₂に
係合しているものである。また、前記副ロツカア
ーム１６は捻りばね３１により高速用カム２２側
に付勢されている。

前記主ロツカアーム１５と副ロツカアーム１６
とは、連結切換手段２３により、一体的に連結す
る状態、即ち連動状態及び相対的に変位し得る状
態、即ち非連動状態とに択一的に切り換えられ
る。該連結切換手段２３はピストン機能を有する
第１のピン（プランジヤ）２４を有している。該
第１のピン２４は前記主ロツカアーム１５の嵌装
孔（シリンダ）２５内に所定ストローク摺動自在
に嵌装してある。前記第１のピン２４の内端面と
前記主ロツカアーム１５の内端面との間に画成さ
れた油圧室２５ａは、主ロツカアーム１５の内部
の油通路２６、ロツカアーム軸１７の油通孔１７
ａおよび油通路１７ｂを介して油圧供給源（図示
省略）に接続してあり、内燃機関の高速回転時、
油圧室２５ａ内に油圧が自動的に供給され、低速
回転時油圧室２５ａ内の油圧は自動的に解放され
るようになつている。第１のピン２４は油圧室２
５ａに設けたばね２７により、副ロツカアーム１
６側に付勢されている。第１のピン２４の外端面
は、副ロツカアーム１６の嵌装孔（シリンダ）２
８内に所定ストローク摺動自在に嵌装した第２の
ピン２９の一端面に当接している。該第２のピン
２９はばね３０により主ロツカアーム１５側に付
勢してある。尚、第１のピン２４を副ロツカアー
ム１６側に付勢しているばね２７の付勢力は、第
２のピン２９を主ロツカアーム１５側に付勢して
いるばね３０の付勢力より小さく設定してある。

従つて、圧力室２５ａ内へ油圧が供給されてい
ない時は、第１のピン２４と第２のピン２９との
当接面部は両ロツカアーム１５，１６相互間境界
部に位置し、両ロツカアーム１５，１６は非連動
状態となる。

次に上記構成になる本発明の弁作動制御装置１
１の作用を説明する。内燃機関１の高速回転時油
圧が油通路１７ｂ、油通孔１７ａ、油通路２６を
介して油圧室２５ａ内に供給され、該油圧にて第
１のピン２４と共に第２のピン２９がばね３０の
付勢力に抗して一方向に摺動し、第１のピン２４
を介して両ロツカアーム１５，１６が互いに連動
状態となる。前述の如く高速用カム２２のリフト
カーブが低速用カム２１のリフトカーブより常に
高いか略同じであるため高速用カム２２の回転に
より該カム２２にスリツパー１９が摺接している
副ロツカアーム１６と一体に主ロツカアーム１５
も回動し、両吸気弁９₁，９₂が高速用カム２２に
従つて開閉作動するもので低速用カム２１は回転
するも、吸気弁９₁，９₂の開閉作動には全く関与
しないものである。

この状態から内燃機関１が低速回転になると、
前述のように油圧室２５ａ内の油圧が解放される
ため、第２のピン２９と共に第１のピン２４がば
ね３０の付勢力によつて他方向に摺動し、両ピン
２４，２９の当接面が両ロツカアーム１５，１６
相互間境界部に位置し、両ロツカアーム１５，１
６は非連動状態となる。従つて、低速用カム２１
に摺接するスリツパー１８を有する主ロツカアー
ム１５が低速用カム２１の回転に伴い回動し、両
吸気弁９₁，９₂が低速用カム２１に従つて開閉作
動し、高速用カム２２に摺接するスリツパー１９
を有する副ロツカアーム１６は高速用カム２２の
回転に伴い回動するが、吸気弁９₁，９₂の開閉作
動には全く関与しない状態になる。

尚、排気弁１０₁，１０₂側の弁作動制御装置１
２についても、作動は上述した吸気弁９₁，９₂側
の弁作動制御装置１１の場合と同一である。

（発明の効果） 以上詳述した如く、本発明の内燃機関弁作動制
御装置によれば、下記の効果を奏する。

() カム側ロツカアームと弁側ロツカアームと
を分離することなく、弁開閉制御が可能となる
故に、弁作動機構の簡素化が図られ、これに伴
つて、動力損失の低下、構造のコンパクト化が
図られる。

() 弁駆動部材によつて、直接、吸排気弁の開
閉を行うので、連結切換手段が不作動でも、常
にエンジンの作動を妨げない。

() 構造が簡単でコンパクトなものでありなが
ら第５図の馬力特性線図に示す如く従来の弁休
止方式に比べて内燃機関の低速から高速までの
全回転域に亘つて高出力を得ることができると
いう効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発
明の内燃機関の弁作動制御装置の縦断面図、第２
図は同平面図、第３図は吸気弁側の弁作動制御装
置の一部を切欠した平面図、第４図は高速用カム
と低速用カムのプロフイール曲線図、第５図は従
来と本発明との馬力特性線図である。 １……内燃機関、９，９₁，９₂……吸気弁、１
０，１０₁，１０₂……排気弁、１１，１２……弁
作動制御装置、１５……主ロツカアーム（第１の
弁駆動部材）、１６……副ロツカアーム（第２の
弁駆動部材）、２０……カム軸、２１……低速用
カム（一のカム）、２２……高速用カム（他のカ
ム）、２３……連結切換手段、２４……第１のピ
ン（プランジヤ）、２５，２８……嵌装孔（シリ
ンダ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各気筒毎に設けられた吸気弁または排気弁に
   対してプロフイルの異なる複数のカムを有し且つ
   機関の回転に同期して回転駆動されるカム軸と、
   前記複数のカムのうちの一のカム及び前記吸気弁
   または排気弁の双方に当接し前記一のカムの回転
   動作に応じて前記吸気弁または排気弁を直接的に
   開閉駆動する第１の弁駆動部材と、前記複数のカ
   ムのうち他のカムに当接する第２の弁駆動部材と
   を有し、前記第１及び第２の弁駆動部材を、一体
   的に連結する状態と相対的に変位し得る状態とに
   択一的に切り換える連結切換手段を設けたことを
   特徴とする内燃機関の弁作動制御装置。 ２ 前記連結切換手段は前記第１及び第２の弁駆
   動部材にプランジヤを収納するシリンダを備え、
   該プランジヤが一方の弁駆動部材から他方の弁駆
   動部材の前記プランジヤに出没自在に移動し得る
   ように構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の内燃機関の弁作動制御装置。