(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに設けられたガイド孔に摺動自在に収容された円筒形のタペットと、該タペットを介してバルブを駆動するカムを備えたカム軸とを有し、上記タペットが、平面視においてカムの摺動方向に長い略矩形状のセンタタペットと、その両側に位置するサイドタペットとに分割されていると共に、該センタタペットとサイドタペットとを係合離脱させるロック機構が備えられており、且つ上記カム軸には、各タペットごとにセンタタペット及びサイドタペットにそれぞれ対応するプロフィールの異なる複数のカムが備えられているエンジンの動弁装置であって、上記センタタペットにおける少なくともカムの摺動方向の下流側の外周面の両側に、サイドタペットの外周面に重なるように両側に延びる延設部が設けられていると共に、上記ロック機構がセンタタペットとサイドタペットとに跨ってカム軸方向に配設され、その両側にセンタタペットをカム側に付勢する一対のスプリングが配設されていることを特徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項２】
両側のサイドタペットは、バルブ側においてガイド孔と摺接する円筒形のスカート部によって連結されていると共に、その内部に、バルブステムが当接するバルブステム当接部と、一対のスプリングのバルブ側の端部を受ける座部とが設けられており、カム軸に備えられた二つの低リフト量カムは両サイドタペットにそれぞれ対応し、これらの低リフト量カム間に位置した高リフト量カムはセンタタペットに対応するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項３】
ロック機構は、センタタペット及びサイドタペットにそれぞれ設けられたカム軸方向に延びるロック孔と、両タペットの所定の位置関係でこれらのロック孔内を摺動可能とされたロックピン及びプランジャとを有し、且つ上記センタタペットにおけるロック孔は、該タペット頂面の裏側に突設された突出部を貫通させて設けられていると共に、ロック機構両側の一対のスプリングのカム側の端部は、側面視で上記突出部とオーバーラップするように配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項４】
ロック機構の非ロック状態で、ロックピンはセンタタペットのロック孔内に、プランジャは一方のサイドタペットのロック孔内にそれぞれ配置されるようになっていると共に、ロックピンをプランジャ側に付勢するスプリングが備えられていることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項５】
他方のサイドタペットのロック孔内に、該ロック孔内に突入されたロックピンの受け部材が設けられていると共に、該受け部材に、シリンダヘッドのガイド孔内周面にタペット摺動方向に設けられたガイド溝に係合してタペットの回転を阻止する回り止め部材が保持されていることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項６】
センタタペットと両側のサイドタペットの各対向面間にそれぞれ間隙が設けられていると共に、両サイドタペットのロック孔にはスリーブが嵌合されて、そのセンタタペット側の端部が上記間隙にそれぞれ突出されており、且つセンタタペットには、これらのスリーブの突出部にバルブ側から当接する当接面が設けられていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載のエンジンの動弁装置。
【請求項７】
シリンダヘッドにおけるガイド孔のカム側開口部周囲のカム摺動方向に沿う部位に、潤滑油を該ガイド孔とタペットとの摺動面に供給する油受け凹部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のエンジンの動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タペットを介して弁を直接駆動する形式のエンジンの動弁装置に関し、車両の内燃機関の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのシリンダに備えられる吸気弁や排気弁を開閉駆動する動弁装置として、カムシャフトに設けられたカムにより弁を直接駆動する形式のものがあり、その一つに、カムに常時接触してカムの回転を往復運動に変換し、これを弁に伝達するタペットを用いたものがある。
【０００３】
燃費や出力の向上を図るため、運転状況に応じて開閉時期やリフト量など開弁状態の最適化が望まれるが、これを実現する可変動弁装置として、特表平５−５０８２０５号公報やドイツ公開特許第ＤＥ１９６０２０１３Ａ１号公報に開示されているものがある。これらの動弁装置は、同心状に配置されたセンタタペットとサイドタペットとを有するものであって、例えば上記特表平５−５０８２０５号公報に記載の装置は、ロック機構によってこれらのタペットを連結すると共に高速カムによって弁をリフトさせるか、センタタペットとサイドタペットとを分離すると共にセンタタペットで低速カムによって弁をリフトさせるか、いずれかの方法で弁のリフト量を可変としたものである。
【０００４】
しかしながら、上記動弁装置では、平面視円形状のセンタタペットが同心状のサイドタペットに囲まれた構成であるので、カムの摺動長ひいてはリフト量を大きくすることができないという問題がある。
【０００５】
この問題を解消するものとして、例えば、特開平７−７１２１３号公報に開示の動弁装置がある。図１１に示すように、この動弁装置では、タペットＸを矢印で示すカムの摺動方向に沿って、中央のセンタタペットＸ１とこれを挟んで両側に位置するサイドタペットＸ２，Ｘ２とに三分割し、これらを円筒状のタペットガイドＹに収容した構成とすることにより、カムの摺動長を長くすることができ、その結果、リフト量を大きくすることが可能になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような動弁装置においてもなお、以下のような問題がある。すなわち、サイドタペットＸ２，Ｘ２が低速カムによって駆動される際、サイドタペットＸ２，Ｘ２の円弧状外周面のエッジ部Ｘ２′，Ｘ２′が、タペットガイドＹの内周面Ｙ′と摺接することになる。その場合、センタタペットＸ１はカムの駆動力を受けないため、いきおいサイドタペットＸ２，Ｘ２とタペットガイドＹの内周面Ｙ′との間での面圧が高まって、タペットＸとタペットガイドＹとの間で偏摩耗が生じるようになり、耐摩耗性の点で問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、タペットを介して弁を直接駆動する形式のエンジンの動弁装置における上記問題に鑑み、タペットのカムに対する摺動長を確保した上で、タペットとタペットガイドとの間の偏摩耗を低減することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００９】
まず、請求項１に記載の発明は、シリンダヘッドに設けられたガイド孔に摺動自在に収容された円筒形のタペットと、該タペットを介してバルブを駆動するカムを備えたカム軸とを有し、上記タペットが、平面視においてカムの摺動方向に長い略矩形状のセンタタペットと、その両側に位置するサイドタペットとに分割されていると共に、該センタタペットとサイドタペットとを係合離脱させるロック機構が備えられており、且つ上記カム軸には、各タペットごとにセンタタペット及びサイドタペットにそれぞれ対応するプロフィールの異なる複数のカムが備えられているエンジンの動弁装置に関するもので、上記センタタペットにおける少なくともカムの摺動方向の下流側の外周面の両側に、サイドタペットの外周面に重なるように両側に延びる延設部が設けられていると共に、上記ロック機構がセンタタペットとサイドタペットとに跨ってカム軸方向に配設され、その両側にセンタタペットをカム側に付勢する一対のスプリングが配設されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、センタタペットにおける少なくともカムの摺動方向の下流側の外周面の両側に、サイドタペットの外周面に重なるように両側に延びる延設部が設けられたことにより、カムの摺動長が確保された上で、サイドタペットに対応するカムによって該サイドタペットが駆動された場合、サイドタペットをガイド孔（例えばガイドタペット）に押し付ける力が上記延設部を介してセンタタペット側に分散するため、従来のようなタペットとガイド孔との間の偏摩耗を低減させて耐摩耗性を向上させることができる。なお、上記カムは、プロフィールが真円とされてリフト量が零のものも含む。
【００１１】
また、センタタペットをカム側に付勢する一対のスプリングがロック機構の両側に配設されたことにより、ロック機構の非ロック状態におけるサイドタペットに対するセンタタペットの相対移動量ひいてはロック状態におけるバルブのリフト量をより大きくすることができる。すなわち、一方のカムのリフト量を実質的に零とした場合でも、他方のカムのリフト量を大きくすることができる。そして、一対のスプリングが配設されているので、スプリングが一つの場合に比較して、サイドタペットに組み込まれたセンタタペットの上下動はよりスムーズになる。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載のエンジンの動弁装置において、両側のサイドタペットは、バルブ側においてガイド孔と摺接する円筒形のスカート部によって連結されていると共に、その内部に、バルブステムが当接するバルブステム当接部と、一対のスプリングのバルブ側の端部を受ける座部とが設けられており、カム軸に備えられた二つの低リフト量カムは両サイドタペットにそれぞれ対応し、これらの低リフト量カム間に位置した高リフト量カムはセンタタペットに対応するようになっていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、上記請求項１におけるサイドタペットの構成をさらに具体化することができ、ロック機構の非ロック状態でセンタタペットはサイドタペットに対して一層安定して相対移動することができると共に、サイドタペットつまりタペットはバルブステムを介してバルブを確実に開閉することができる。例えば、非ロック状態で低リフト量カムによって両サイドタペットが駆動されると、低リフト量が提供される一方、ロック状態で高リフト量カムによってセンタタペットが駆動されると、高リフト量が提供される。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、上記請求項１または請求項２に記載のエンジンの動弁装置において、ロック機構は、センタタペット及びサイドタペットにそれぞれ設けられたカム軸方向に延びるロック孔と、両タペットの所定の位置関係でこれらのロック孔内を摺動可能とされたロックピン及びプランジャとを有し、且つ上記センタタペットにおけるロック孔は、該タペット頂面の裏側に突設された突出部を貫通させて設けられていると共に、ロック機構両側の一対のスプリングのカム側の端部は、側面視で上記突出部とオーバーラップするように配設されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、上記請求項１または請求項２におけるロック機構の構成をさらに具体化することができ、比較的簡素化された構成のロック機構によって、センタタペットとサイドタペットとを係合離脱させることができる。
【００１６】
そして、一対のスプリングの端部は、側面視でセンタタペットに設けられた突出部とオーバーラップするように配設されているので、該スプリングの長さを長く確保することができると共に該スプリングの設計の自由度が増す。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載のエンジンの動弁装置において、ロック機構の非ロック状態で、ロックピンはセンタタペットのロック孔内に、プランジャは一方のサイドタペットのロック孔内にそれぞれ配置されるようになっていると共に、ロックピンをプランジャ側に付勢するスプリングが備えられていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、スプリングによりロックピンは常時プランジャ側に付勢されるので、非ロック状態で、該ロックピンはホームポジションつまりセンタタペットのロック孔内に確実に配置される。すなわち、このロック機構により、センタタペットとサイドタペットとの係合離脱が一層確実になる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、上記請求項４に記載のエンジンの動弁装置において、他方のサイドタペットのロック孔内に、該ロック孔内に突入されたロックピンの受け部材が設けられていると共に、該受け部材に、シリンダヘッドのガイド孔内周面にタペット摺動方向に設けられたガイド溝に係合してタペットの回転を阻止する回り止め部材が保持されていることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、ロックピンが他方のサイドタペットのロック孔側に進出すると、該ロック孔内の受け部材が突入するロックピンを収容することになり、センタタペットと他方のサイドタペットとの係合が一層確実に実現される。
【００２１】
さらに、タペット側の回り止め部材とガイド孔側のガイド溝との係合により、ガイド孔内でタペットが軸心周りに回転することはなく、タペットとカムとの良好な摺動位置関係が維持される。しかも、上記受け部材によって回り止め部材が保持されるので、いたずらに部品点数を増やすことなく回り止めを図ることができるメリットがある。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、上記請求項３から請求項５のいずれかに記載のエンジンの動弁装置において、センタタペットと両側のサイドタペットの各対向面間にそれぞれ間隙が設けられていると共に、両サイドタペットのロック孔にはスリーブが嵌合されて、そのセンタタペット側の端部が上記間隙にそれぞれ突出されており、且つセンタタペットには、これらのスリーブの突出部にバルブ側から当接する当接面が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
センタタペットは一対のスプリングによってカム側つまり上方に常時付勢されているが、この発明によれば、上記スリーブの突出部とセンタタペットに設けられた当接面とが当接した時点でセンタタペットの上方への移動が規制され、サイドタペットからのセンタタペットの抜け出しが阻止される。
【００２４】
そして、請求項７に記載の発明は、上記請求項１から請求項６のいずれかに記載のエンジンの動弁装置において、シリンダヘッドにおけるガイド孔のカム側開口部周囲のカム摺動方向に沿う部位に、潤滑油を該ガイド孔とタペットとの摺動面に供給する油受け凹部が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、簡素化された構成により、ガイド孔とタペットとの摺動面に潤滑油を良好に供給することができると共に潤滑油を効率よく回収することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るエンジンの動弁装置について説明する。
【００２７】
［エンジンの概略構成］
図１及び図２に示すように、このエンジンは、４気筒Ａ１〜Ａ４を備えると共に、シリンダブロック１、シリンダヘッド２、及びヘッドカバー３を有している。そして、一気筒Ａ１〜Ａ４あたり、二つの吸気ポートＰｉｎ１，Ｐｉｎ２及び吸気弁１１，１１、並びに二つの排気ポートＰｅｘ１，Ｐｅｘ２及び排気弁１２，１２が設けられた４弁式の１６バルブエンジンであり、各気筒Ａ１〜Ａ４ごとに四つのタペット１３…１３（図１には二つのみ図示）が備えられている。
【００２８】
また、このエンジンは、各タペット１３に対して、吸気及び排気カムシャフト１４，１５にそれぞれ形成されたプロフィールの異なる３枚のカム１６，１６，１７（図１には２枚のカム１６，１７を図示）が配設された可変動弁式のエンジンである。なお、図２で、タペット１３の符号「１３ｉｎ１」は一方の吸気ポートＰｉｎ１つまり一方の吸気弁１１に対応したタペット１３であることを示し、また、符号「１３ｉｎ２」は他方の吸気ポートＰｉｎ２つまり他方の吸気弁１１に対応したタペット１３であることを示す。同様に、符号「１３ｅｘ１」は一方の排気ポートＰｅｘ１つまり一方の排気弁１２に対応したタペット１３であることを示し、また、符号「１３ｅｘ２」は他方の排気ポートＰｅｘ２つまり他方の排気弁１２に対応したタペット１３であることを示す。
【００２９】
［シリンダヘッド］
シリンダヘッド２は、シリンダヘッド基部２０と、該基部２０から立設された側壁部２１，２２，２３とを有している。また、シリンダヘッド基部２０は、燃焼室Ｂ…Ｂに臨む吸気ポートＰｉｎ１…Ｐｉｎ１，Ｐｉｎ２…Ｐｉｎ２及び排気ポートＰｅｘ１…Ｐｅｘ１，Ｐｅｘ２…Ｐｅｘ２などが形成されると共に、燃料噴射弁（図示せず）や吸気及び排気マニホルド２４，２５などが組み付けられる部分である。そして、このシリンダヘッド２は、シリンダヘッド基部２０を貫通してシリンダブロック１に突入するヘッドボルト２６…２６により該シリンダブロック１に組み付けられている。
【００３０】
そして、シリンダヘッド２には、支持部材３０が備えられている。この支持部材３０は、吸気及び排気カムシャフト１４，１５を支持すると共に、タペット１３…１３を摺動自在に収容するタペットガイド３１…３１を有する。
【００３１】
また、支持部材３０には、前後に延びるリブ３２，３３が形成されている。そして、これらのリブ３２，３３に、タペット１３…１３に作動油圧を供給するための第１〜第３メイン油路３４〜３６が吸気及び排気カムシャフト１４，１５に平行に形成されている。
【００３２】
［カム］
プロフィールの異なる３枚のカム１６，１６，１７のうち、両端の低リフト量カム１６，１６はプロフィールが同一に設定され、中央の高リフト量カム１７は上記カム１６，１６とプロフィールが異なって設定されている。すなわち、両端の低リフト量カム１６，１６は小さいリフト量を、中央の高リフト量カム１７は大きいリフト量を提供する。
【００３３】
なお、例えば低リフト量カム１６の代わりに図１に鎖線で示すほぼ真円のプロフィールとされた極低リフト量カム１８（１〜２ｍｍ程度のリフト量を提供）を用いることができる。これは、燃料噴射弁を吸気ポートＰｉｎ１，Ｐｉｎ２に設けてポート噴射を実行する場合に、低リフト量カム１６に真円のプロフィールのものを用いると、完全弁停止状態になる。そうすると、吸気ポートＰｉｎ１，Ｐｉｎ２内に燃料が溜まり、次に高リフト量カム１７に切り換えたとき、この燃料が一気に燃焼室Ｂ内に吸入されるという不具合が生じることになる。このような不具合を回避するため、上記極低リフト量カム１８を用いるのである。したがって、直噴エンジンにおいては、プロフィールが真円とされて実質リフト量が零のカムを用い、完全弁停止状態としてもよい。
【００３４】
［タペット］
本発明の特徴部分である略円筒形のタペット１３の下部には、吸気弁１１あるいは排気弁１２のステムエンド４１が当接する。このステムエンド４１には、シリンダヘッド基部２０との間に介装されたバルブスプリング４２を受けるスプリング受け４３が備えられている。このバルブスプリング４２は、吸気弁１１あるいは排気弁１２をそれぞれ吸気ポートＰｉｎ２あるいは排気ポートＰｅｘ２が閉成する方向に付勢している。
【００３５】
図３に示すように、タペット１３は、高リフト量カム１７に当接する平面４４ａが矢印ａで示す該カム１７の摺動方向に長辺となるように構成されたセンタタペット４４と、低リフト量カム１６，１６に当接する平面４５ａ，４５ａが同じく矢印ａで示す該カム１６，１６の摺動方向に長辺となるように構成されて上記センタタペット４４を挟むように位置するサイドタペット４５，４５とに三分割されている。
【００３６】
以下、一例として、一方の吸気ポートＰｉｎ２に対応するタペット１３の構成について詳しく説明する。
【００３７】
＜センタタペット＞
図４、６、及び７に示すように、センタタペット４４には、高リフト量カム１７に当接する略矩形状の平面４４ａが矢印ａで示す該カム１７の摺動方向に沿って形成されている。また、センタタペット４４には、平面４４ａのカム摺動方向に沿った縁部から下方に延びる二つの外側面４４ｂ，４４ｂと、平面４４ａのカム摺動方向の両端部から下方に延びる二つの円弧状の外周面４４ｃ，４４ｃとが形成されている。
【００３８】
そして、センタタペット４４の外周面４４ｃ，４４ｃの両側には、サイトタペット４５，４５方向に延びる延設部４４ｄ…４４ｄが形成されており、これらの延設部４４ｄ…４４ｄには、サイドタペット４５，４５と摺接する受け面４４ｅ…４４ｅが形成されている。なお、延設部４４ｄ…４４ｄつまり受け面４４ｅ…４４ｅの基端部には、比較的浅い凹部４４ｆ…４４ｆが設けられている。
【００３９】
また、センタタペット４４の平面４４ａの裏側には、カム摺動方向に直交するようにつまり吸気カムシャフト１５に平行に、下方に延びる突出部４４ｇが形成されており、該突出部４４ｇには、これを貫通するようにロック孔４４ｈが形成されている。そして、平面４４ａの裏側には、上記突出部４４ｇを挟むように一対のスプリング座部４４ｉ，４４ｉ（図６には一方のみ図示）が形成されている。
【００４０】
＜サイドタペット＞
図５〜７に示すように、サイドタペット４５，４５には、低リフト量カム１６，１６に当接する二つの平面４５ａ，４５ａが、矢印ａで示す該カム１６，１６の摺動方向に沿って形成されている。また、サイドタペット４５，４５には、平面４５ａ，４５ａのカム摺動方向に沿った縁部から下方に延びる二つの内側面４５ｂ，４５ｂと、平面４５ａ，４５ａの吸気カムシャフト１５方向の両端部から下方に延びる略円弧状の二つの外周面４５ｃ，４５ｃとが形成されている。
【００４１】
そして、両サイドタペット４５，４５を下部位置において連結し、ステムエンド４１との当接部を提供する連結部４５ｄが形成されている。この連結部４５ｄのカム摺動方向に沿った両端部近傍には、一対のプリング座部４５ｅ，４５ｅが形成されている。
【００４２】
また、サイドタペット４５，４５には、内側面４５ｂ，４５ｂのカム摺動方向の両端部からセンタタペット４４方向に延びる突出部４５ｆ…４５ｆが、センタタペット４４と非接触状態で形成されている。なお、該突出部４５ｆ…４５ｆは、センタタペット４４の凹部４４ｆ…４４ｆに対応位置するように設けられている。
【００４３】
また、サイドタペット４５，４５には、平面４５ａ，４５ａのカム摺動方向の両端部つまり上記突出部４５ｆ…４５ｆから下方に延びて、センタタペット４４の受け面４４ｅ…４４ｅに摺接する摺接面４５ｇ…４５ｇが形成されている。
【００４４】
また、サイドタペット４５，４５には、一方の外周面４５ｃから他方の外周面４５ｃを貫通するように、タペット１３の軸心を通り吸気カムシャフト１５方向に平行なロック孔４５ｈ，４５ｈが形成されている。これらのロック孔４５ｈ，４５ｈは、センタタペット４４の平面４４ａとサイドタペット４５，４５の平面４５ａ，４５ａとが面一の状態のとき、センタタペット４４のロック孔４４ｈと一直線状に連通するように形成されている。
【００４５】
そして、サイドタペット４５，４５側の一対のスプリング座部４５ｅ…４５ｅとセンタタペット４４側の一対のスプリング座部４４ｉ，４４ｉとの間に、センタタペット４４を高リフト量カム１７側に付勢する一対のスプリング４６，４６が介装されている。その場合、スプリング４６，４６の上端部は、側面視でセンタタペット４４に設けられた突出部４４ｇとオーバーラップするように配設されている。
【００４６】
こうすることにより、センタタペット４４は両サイドタペット４５，４５間に組み込まれ、外周面４４ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４５ｃとタペットガイド３１とが摺動可能になると共に、センタタペット４４の受け面４４ｅ…４４ｅとサイドタペット４５，４５の摺接面４５ｆ…４５ｆとが摺動可能になる。そして、センタタペット４４はスプリング４６，４６を介装されてサイドタペット４５，４５に組み込まれており、該スプリング４６，４６の付勢力に抗してサイドタペット４５，４５に対して相対移動可能になる。
【００４７】
＜ロック機構＞
サイドタペット４５，４５に対して相対移動可能に組み込まれたセンタタペット４４と、吸気弁１１のステムエンド４１に連結されたサイドタペット４５，４５とを係合離脱させるロック機構について、図６及び図７に基づいて説明する。
【００４８】
前述したように、センタタペット４４のロック孔４４ｈとサイドタペット４５，４５のロック孔４５ｈ，４５ｈとは、センタタペット４４の平面４４ａとサイドタペット４５，４５の平面４５ａ，４５ａとが面一の状態のとき、吸気カムシャフト１５の方向に一直線状に連通している。
【００４９】
一方のサイドタペット４５のロック孔４５ｈには、油圧によりセンタタペット４４のロック孔４４ｈに進出するプランジャ４７が、センタタペット４４のロック孔４４ｈには、該プランジャ４７に押されて他方のサイドタペット４５のロック孔４５ｈに進出するロックピン４８が、そして、ロックピン４８の周囲には、該ロックピン４８のプランジャ４７寄りの箇所に設けられたフランジ部４８ａを介してロックピン４８を常時プランジャ４７側に付勢するスプリング４９が、それぞれ配置されている。
【００５０】
また、センタタペット４４のロック孔４４ｈには、ロックピン４８の両端近傍にブッシュ５０，５１が挿入固定されている。上記ブッシュ５０，５１のうちプランジャ４７側のブッシュ５０は、ロックピン４８のフランジ部４８ａに当接して、該ロックピン４８のセンタタペット４４の外側面４４ｂを超えるプランジャ４７側への移動を規制する。他方のブッシュ５１は、上記フランジ部４８ａとの間に上記スプリング４９を圧縮保持する。
【００５１】
また、両サイドタペット４５，４５のロック孔４５ｈ，４５ｈには別なるブッシュ５２，５３がそれぞれ挿入固定されている。上記ブッシュ５２，５３のうちのプランジャ４７側のブッシュ５２は、ロックピン４８に臨んで開口した構成とされ、内方にプランジャ４７を摺動嵌合する。他方のブッシュ５３は、突入するロックピン４８の先端部を収容するもので、該ロックピン４８の所定長さ以上の突入を規制するストッパ部５３ａを有している。
【００５２】
そして、両ブッシュ５２，５３のセンタタペット４４側の端部５２ａ，５３ｂは、センタタペット４４の外側面４４ｂ，４４ｂとサイドタペット４５，４５の内側面４５ｂ，４５ｂとの間の間隙Ｇ，Ｇにそれぞれ所定長さだけ突出するように配置されている。
【００５３】
＜タペットの回り止め機構＞
図６及び図７に示すように、タペット１３において、上記ブッシュ５３のタペット１３外周側に設けられたボール支持部５３ｃにボール部材５４が一部突出するように支持されており、一方、タペットガイド３１のタペット１３との摺動面には、タペット１３の摺動方向に沿ってガイド溝３１ａが上記ボール部材５４と係合可能に形成されている。
【００５４】
こうすることにより、ボール部材５４とガイド溝３１ａとの係合を介して、タペットガイド３１内におけるタペット１３の軸心周りの回転が規制されるようになる。その結果、タペット１３つまりセンタタペット４４及びサイドタペット４５，４５と各カム１６，１６，１７との良好な摺動位置関係が維持される。
【００５５】
＜タペットの上方抜け防止機構＞
前述したように、サイドタペット４５，４５のロック孔４５ｈ，４５ｈに固定されたブッシュ５２，５３のセンタタペット４４側の端部５２ａ，５３ｂは、センタタペット４４側に所定長さだけ突出するように配置されている。一方、図４、６、及び７に示すように、センタタペット４４の外側面４４ｂ，４４ｂには、ロック孔４４ｈ，４４ｈ周りに下方に凹状の円弧状周面とされた当接面４４ｊ′，４４ｊ′を有する当接部４４ｊ，４４ｊが、両サイドタペット４５，４５方向に所定長さだけ突設されている。
【００５６】
センタタペット４４にはスプリング４６，４６による上方への付勢力が常時作用しているが、上記のような構成とすることにより、センタタペット４４側の当接面４４ｊ′，４４ｊ′とサイドタペット４５，４５側のブッシュ５２，５３の端部５２ａ，５３ｂとが当接係合したとき、タペット１３からのセンタタペット４４の上方への抜け出しが規制される。なお、上記構成は、サイドタペット４５，４５に対するセンタタペット４４の下方への移動を規制するものはないので、非ロック状態において、該センタタペット４４はスプリング４６，４６の付勢力に抗して下方に移動可能である。
【００５７】
［タペット潤滑用の油受け凹部］
図１及び図３に示すように、タペットガイド３１の各カム１６，１６，１７側の開口部周囲のカム摺動方向に沿う部位に、潤滑油をタペットガイド３１とタペット１３詳しくはタペットガイド３１とセンタタペット４４及びサイドタペット４５，４５との摺動面に供給する油受け凹部３１ｂ，３１ｂ，３１ｃ…３１ｃが設けられている。これらの油受け凹部３１ｂ，３１ｂ，３１ｃ…３１ｃは、タペット１３側で下方に傾斜するように設けられている。
【００５８】
こうすることにより、簡素化された構成によって、タペットガイド３１とタペット１３との摺動面に潤滑油を良好に供給することができると共に潤滑油を効率よく回収することができる。
【００５９】
［タペットへの作動油圧の供給］
各タペット１３…１３への作動油圧の供給について説明する。
【００６０】
図２に示す構成においては、第１油圧コントロールバルブ（ＯＣＶ１）６１がオンのとき、油路６２から作動油圧が第１メイン油路３４（図１参照）に供給される一方、オフのとき、第１メイン油路３４から作動油圧が解放されるようになっている。
【００６１】
第１メイン油路３４には、タペット１３…１３方向に延びる分岐油路３４ａ…３４ａが気筒Ａ１〜Ａ４と同数形成されている。これらの分岐油路３４ａ…３４ａは、各気筒Ａ１〜Ａ４の一方の吸気ポートＰｉｎ１…Ｐｉｎ１に対応するタペットガイド３１…３１に連通して、作動油圧をタペット１３ｉｎ１…１３ｉｎ１に供給する。つまり、第１油圧コントロールバルブ６１がオンとなることにより、一方の吸気ポートＰｉｎ１…Ｐｉｎ１の吸気弁１１…１１のリフト量が大きくなる。
【００６２】
一方、第２油圧コントロールバルブ（ＯＣＶ２）６３がオンのとき、別なる油路６４から作動油圧が第２及び第３メイン油路３５，３６（図１参照）に供給される一方、オフのとき、第２及び第３メイン油路３５，３６から作動油圧が解放されるようになっている。
【００６３】
第２メイン油路３５には、タペット１３…１３方向に延びる分岐油路３５ａ…３５ａが気筒Ａ１〜Ａ４と同数形成されている。これらの分岐油路３５ａ…３５ａは、各気筒Ａ１〜Ａ４の他方の吸気ポートＰｉｎ２…Ｐｉｎ２に対応するタペットガイド３１…３１に連通して、作動油圧をタペット１３ｉｎ２…１３ｉｎ２に供給する。また、第３メイン油路３６には、タペット１３…１３方向に延びる分岐油路３６ａ…３６ａが、各気筒Ａ１〜Ａ４の両排気ポートＰｅｘ１…Ｐｅｘ１，Ｐｅｘ２…Ｐｅｘ２に対応するタペットガイド３１…３１に連通して、作動油圧をタペット１３ｅｘ１…１３ｅｘ１，１３ｅｘ２…１３ｅｘ２に同時に供給する。つまり、第２油圧コントロールバルブ６３がオンとなることにより、他方の吸気ポートＰｉｎ２…Ｐｉｎ２の吸気弁１１…１１のリフト量が大きくなると共に、両排気ポートＰｅｘ１…Ｐｅｘ１，Ｐｅｘ２…Ｐｅｘ２の排気弁１２…１２のリフト量が大きくなる。
【００６４】
そして、図７に示すように、タペット１３には、プランジャ４７側のサイドタペット４５のロック孔４５ｈ近傍に、ロック機構つまりプランジャ４７を作動させる作動油圧を供給するための油路３４ａ，６５，６６が設けられている。油路６５は、サイドタペット４５の外周から該油路６５に向けて垂直に穿設された分岐油路３４ａと連通するもので、サイドタペット４５の反カム側から穿設されてタペット１３の摺動方向に延びる。また、油路６６は、サイドタペット４５のロック孔４５ｈから油路６５に向けて穿設されて、図６及び図７に示すように、ブッシュ５２に形成された開口部５２ｂを介して該ブッシュ５２内のプランジャ４７背部の空間５２ｃと油路６５とを連通するものである。
【００６５】
次に、一例として、一方の吸気ポートＰｉｎ１…Ｐｉｎ１に対応するタペット１３ｉｎ１…１３ｉｎ１に２枚の極低リフト量カム１８，１８と１枚の低リフト量カム１６、他方の吸気ポートＰｉｎ２…Ｐｉｎ２に対応するタペット１３ｉｎ２…１３ｉｎ２に２枚の低リフト量カム１６，１６と１枚の高リフト量カム１７、そして、両排気ポートＰｅｘ１…Ｐｅｘ１，Ｐｅｘ２…Ｐｅｘ２に対応するタペット１３ｅｘ１…１３ｅｘ１，１３ｅｘ２…１３ｅｘ２にいずれも２枚の低リフト量カム１６，１６と１枚の高リフト量カム１７とを配置した場合の、上記両油圧コントロールバルブ６１，６３のオンオフ動作時の各吸気弁１１…１１及び排気弁１２…１２のリフト量を図８に示す。
【００６６】
すなわち、両油圧コントロールバルブ（ＯＣＶ１，ＯＣＶ２）６１，６３が共にオフされていると、一方の吸気ポートＰｉｎ１に対応するリフト量は極低リフト量となって実質的に弁停止状態となり、片弁だけで空気が燃焼室Ｂ…Ｂに導入されるようになる。
【００６７】
次いで、第１油圧コントロールバルブ６１がオフからオンになると、一方の吸気ポートＰｉｎ１に対応するリフト量が大きくなって極低リフト量から低リフト量になる。その間、他方の吸気ポートＰｉｎ２及び両排気ポートＰｅｘ１，Ｐｅｘ２に対応するリフト量は低リフト量を維持する。
【００６８】
さらに、第２油圧コントロールバルブ６３がオフからオンになると、他方の吸気ポートＰｉｎ２及び両排気ポートＰｅｘ１，Ｐｅｘ２に対応するリフト量は大きくなって低リフト量から高リフト量になる。
【００６９】
［タペットの動作例］
タペット１３の動作の一例を説明すると、まず、低リフト量カム１６，１６によって吸気弁１１をリフトさせる場合、例えば第１油圧コントロールユニット６１をオフとしてプランジャ４７背部の空間５２ｃに対する作動油圧を解放して、該プランジャ４７をブッシュ５２内に収容すると共に、スプリング４９の付勢力によりロックピン４８のフランジ部４８ａとブッシュ５０との当接を介して該ロックピン４８をロック孔４４ｈ内に位置させる。
【００７０】
こうすることにより、ロック機構の非ロック状態が実現され、センタタペット４４は両サイドタペット４５，４５に対して相対移動可能になる。この状態で、低リフト量カム１６，１６が両サイドタペット４５，４５の平面４５ａ，４５ａをそれぞれ押圧することにより、吸気弁１１を低リフト量だけリフトさせることができる一方、両サイドタペット４５，４５とは無関係にセンタタペット４４は移動することになる。
【００７１】
その場合、サイドタペット４５，４５をタペットガイド３１に押し付ける力が、サイドタペット４５，４５の摺接面４５ｇ…４５ｇとセンタタペット４４の延設部４４ｄ…４４ｄつまり受け面４４ｅ…４４ｅとを介してセンタタペット４４側に分散するため、タペット１３とタペットガイド３１との間の偏摩耗が低減されて耐摩耗性が向上する。
【００７２】
また、センタタペット４４と両サイドタペット４５，４５とに亘って設けられたロック機構の両側に、センタタペット４４をカム側に付勢する一対のスプリング４６，４６が配設されているので、サイドタペット４５，４５に対するセンタタペット４４の相対移動量ひいてはロック状態における各弁１１，１２のリフト量をより大きくすることができる。
【００７３】
そして、一対のスプリング４６，４６が配設されているので、スプリングが一つの場合に比較して、サイドタペット４５，４５に組み込まれたセンタタペット４４の上下動はよりスムーズになる。
【００７４】
また、上記スプリング４６，４６の上方端部は、ロック孔４４ｈが貫通するセンタタペット４４の突出部４４ｇと側面視でオーバーラップするように配設されているので、該スプリング４６，４６の長さを長く確保することができ、これらのスプリング４６，４６の設計の自由度が増す。
【００７５】
そして、高リフト量カム１７によって吸気弁１１をリフトさせる場合、例えば第１油圧コントロールバルブ６１をオンとして上記空間５２ｃに作動油圧を供給することにより、スプリング４９の付勢力に抗してロックピン４８を進出するプランジャ４７でブッシュ５３側に移動させると、ロックピン４８の先端がブッシュ５３のストッパ部５３ａに当接した時点でロックピン４８の移動は規制される。
【００７６】
こうすることにより、一方のサイドタペット４５とセンタタペット４４とはプランジャ４７とロック孔４４ｈないしブッシュ５０との係合を介して連結され、同時にセンタタペット４４と他方のサイドタペット４５とはロックピン４８とブッシュ５３との係合を介して連結され、ひいてはセンタタペット４４とサイドタペット４５，４５とがロック状態になる。この状態で、高リフト量カム１７がセンタタペット４４の平面４４ａを押すことにより、センタタペット４４と両サイドタペット４５，４５とは一体で移動し、吸気弁１１を高リフト量だけリフトさせることができる。
【００７７】
［他の実施の形態］
カムの配置やタペットへの作動油圧の供給に係る他の実施の形態について説明する。なお、便宜上、気筒Ａ１〜Ａ４や吸気及び排気ポートＰｉｎ１，Ｐｉｎ２，Ｐｅｘ１，Ｐｅｘ２についてはこれまでの説明で用いたと同じ符号を付すことにする。
【００７８】
図９に示す構成においては、第１油圧コントロールバルブ（ＯＣＶ１）１６１がオンのとき、油路１６２から作動油圧が第１及び第２メイン油路１６３，１６４にそれぞれ供給される一方、オフのとき、第１及び第２メイン油路１６３，１６４から作動油圧が解放されるようになっている。同様に、第２油圧コントロールバルブ（ＯＣＶ２）１６５がオンのとき、油路１６６から作動油圧が第３及び第４メイン油路１６７，１６８にそれぞれ供給される一方、オフのとき、第３及び第４メイン油路１６７，１６８から作動油圧が解放されるようになっている。
【００７９】
また、吸気及び排気カムシャフト１１４，１１５の先端部にそれぞれカムプーリ１７１，１７２が組み付けられていると共に、これらのカムプーリ１７１，１７２と図示しないクランクシャフト側のクランクプーリとに亘ってタイミングベルトが巻き掛けられている。そして、上記両カムシャフト１１４，１１５には、図示しない油圧コントロールバルブによりクランクシャフトに対する各カムシャフト１１４，１１５の位相角を変更するためのアクチュエータ１７３，１７４がそれぞれ備えられている。こうすることにより、綿密な燃料の燃焼状態の制御が可能になり、燃費向上を図ることができるようになる。
【００８０】
上記第１メイン油路１６３には、タペット１１３…１１３方向に延びる分岐油路１６３ａ…１６３ａが気筒Ａ１〜Ａ４と同数形成されている。これらの分岐油路１６３ａ…１６３ａは、各気筒Ａ１〜Ａ４の一方の吸気ポートに対応するタペットガイドに連通して、作動油圧をタペット１１３ｉｎ１…１１３ｉｎ１に供給する。また、第２メイン油路１６４には、タペット１１３…１１３方向に延びる分岐油路１６４ａ…１６４ａが気筒Ａ１〜Ａ４と同数形成されている。これらの分岐油路１６４ａ…１６４ａは、各気筒Ａ１〜Ａ４の一方の排気ポートに対応するタペットガイドに連通して、作動油圧をタペット１１３ｅｘ２…１１３ｅｘ２に供給する。つまり、第１油圧コントロールバルブ１６１がオンとなることにより、一方の吸気ポートの吸気弁及び一方の排気ポートの排気弁のリフト量が大きくなる。
【００８１】
一方、第３メイン油路１６７には、タペット１１３…１１３方向に延びる分岐油路１６７ａ…１６７ａが気筒Ａ１〜Ａ４と同数形成されている。これらの分岐油路１６７ａ…１６７ａは、各気筒Ａ１〜Ａ４の他方の吸気ポートに対応するタペットガイドに連通して、作動油圧をタペット１１３ｉｎ２…１１３ｉｎ２に供給する。また、第３メイン油路１６８には、タペット１１３…１１３方向に延びる分岐油路１６８ａ…１６８ａが気筒Ａ１〜Ａ４と同数形成されている。これらの分岐油路１６８ａ…１６８ａは、各気筒Ａ１〜Ａ４の他方の排気ポートに対応するタペットガイドに連通して、作動油圧をタペット１１３ｅｘ１…１１３ｅｘ１に供給する。つまり、第２油圧コントロールバルブ１６５がオンとなることにより、他方の吸気ポートの吸気弁及び他方の排気ポートの排気弁のリフト量が大きくなる。
【００８２】
そこで、一例として、一方の吸気ポートに対応するタペット１１３ｉｎ１…１１３ｉｎ１に２枚の極低リフト量カムと１枚の高リフト量カム、他方の吸気ポートに対応するタペット１１３ｉｎ２…１１３ｉｎ２に２枚の低リフト量カムと１枚の高リフト量カム、そして、両排気ポートに対応するタペット１１３ｅｘ１…１１３ｅｘ１，１１３ｅｘ２…１１３ｅｘ２にいずれも２枚の低リフト量カムと１枚の高リフト量カムとを配置した場合の、上記両油圧コントロールバルブ１６１，１６５のオンオフ動作時の各吸気弁及び排気弁のリフト量を図１０に示す。
【００８３】
すなわち、両油圧コントロールバルブ（ＯＣＶ１，ＯＣＶ２）１６１，１６５が共にオフされていると、一方の吸気ポートＰｉｎ１に対応するリフト量は極低リフト量となって実質的に弁停止状態となり、片弁だけで空気が燃焼室に導入されるようになる。
【００８４】
次いで、第１油圧コントロールバルブ１６１がオフからオンになると、一方の吸気ポートＰｉｎ１に対応するリフト量が大きくなって極低リフト量から高リフト量になると共に、一方の排気ポートＰｅｘ２に対応する排気弁のリフト量が大きくなって低リフト量から高リフト量になる。その間、他方の吸気ポートＰｉｎ２及び他方の排気ポートＰｅｘ１に対応するリフト量は低リフト量を維持する。
【００８５】
さらに、第２油圧コントロールバルブ１６５がオフからオンになると、他方の吸気ポートＰｉｎ２及び他方の排気ポートＰｅｘ１に対応するリフト量は大きくなって低リフト量から高リフト量になる。
【００８６】
詳述しないが、本発明を適用することによりこのような構成の場合にも、タペット１１３…１１３におけるセンタタペットのサイドタペットに対する相対移動量ひいては各弁のリフト量をより大きくすることができる。もちろん、タペット１１３を分割したことによる耐摩耗性の向上が実現することはいうまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タペットをセンタタペットとその両側に位置するサイドタペットとに分割すると共に、センタタペットにおけるカム摺動方向の外周面の両側に、サイドタペットの外周面に重なるように両側に延びる延設部を設けたので、サイドタペットをタペットガイドに押し付ける力が該延設部を介してセンタタペット側に分散するようになる。したがって、カムの摺動長を確保した上で、従来のようなタペットとタペットガイドとの間の偏摩耗を低減させて耐摩耗性を向上させることができる。
【００８８】
また、センタタペットとサイドタペットとを係合離脱させるロック機構の両側に、センタタペットをカム側に付勢する一対のスプリングを配設したので、サイドタペットに対するセンタタペットの相対移動量をより大きくすることができ、ひいては各弁のリフト量をより大きくすることができる。本発明は、タペットを介して弁を直接駆動する形式のエンジンの動弁装置が備えられた車両分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンのシリンダヘッドの縦断面図である。
【図２】各気筒に対するタペットの配置及びタペットへの作動油圧の供給通路を示す概ね模式的なレイアウト図である。
【図３】図１のア−ア線による矢視図である。
【図４】センタタペットの斜視図である。
【図５】サイドタペットの斜視図である。
【図６】タペットを中心とした要部縦断面図である。
【図７】図６のイ−イ線による断面図である。
【図８】油圧コントロールバルブのオンオフパターンと各弁のリフト量の関係を示す図である。
【図９】他の実施の形態に係る、各気筒に対するタペットの配置及びタペットへの作動油圧の供給通路を示す概ね模式的なレイアウト図である。
【図１０】図９の構成における油圧コントロールバルブのオンオフパターンと各弁のリフト量の関係を示す図である。
【図１１】従来のタペットの斜視図である。
【符号の説明】
２      シリンダヘッド
１１    吸気弁（バルブ）
１２    排気弁（バルブ）
１３，１１３      タペット
１４，１１４      吸気カムシャフト
１５，１１５      排気カムシャフト
１６    低リフト量カム
１７    高リフト量カム
１８    極低リフト量カム
３１    タペットガイド（ガイド孔）
３１ａ      ガイド溝
３１ｂ，３１ｃ    油受け凹部
４１    ステムエンド
４４    センタタペット
４４ｄ      延設部
４４ｇ      突出部
４４ｈ      ロック孔
４４ｊ′    当接面
４５    サイドタペット
４５ｄ      連結部（スカート部）
４５ｅ      スプリング座部
４５ｈ      ロック孔
４６    スプリング
４７    プランジャ
４８    ロックピン
４９    スプリング
５２    ブッシュ
５３    ブッシュ（受け部材）
５４    ボール部材（回り止め部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003596525.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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