(57)【要約】【課題】油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現する。【解決手段】ロッカーアーム１０の隣にスレーブピストンに替わってバルブを押し下げ得る補助アーム１８を並設し、該補助アーム１８側の側面に凹設したピット１９内にピット深さと同じ長さを有するロックピン２０を出没自在に収容し且つその突出方向へ向けリターンスプリング２１（弾撥体）による付勢力を付し、ロッカーアーム１０側の側面にはロックピン２０を受け入れ得るよう嵌入孔２２を凹設し、該嵌入孔２２内にロックピン２０の一部が閂状に挿し入れられた時に嵌入孔２２の最深部まで押し込まれロック解除ピストン２３を嵌入孔２２内に摺動自在に収容し、該嵌入孔２２の最深部に対しエンジン始動後に油圧が発生するロック用油通路２４を接続する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動のカムにより一端を押し上げられて傾動するロッカーアームと、該ロッカーアームの傾動により作動するマスターピストンと、該マスターピストンに対し開弁用油通路を介して接続され且つ該開弁用油通路に前記マスターピストンによる油圧が発生した際に作動してバルブを開弁するスレーブピストンと、前記開弁用油通路の油圧の保持・開放を適宜に切り替えてバルブの開閉タイミング及びリフトを調節する油圧供給手段とを備えた可変バルブ機構であって、前記ロッカーアームの隣に同じロッカーシャフトにより傾動自在に軸支され且つその先端部を前記スレーブピストンに替わってバルブを押し下げ得る位置まで延ばした補助アームを並設し、該補助アーム及び前記ロッカーアームの相互に対峙する一方の側面にピットを凹設すると共に、該ピット内にピット深さと同じ長さを有するロックピンを出没自在に収容し且つその突出方向へ向け弾撥体による付勢力を付し、前記補助アーム及び前記ロッカーアームの相互に対峙する他方の側面には前記ピットと対峙して前記ロックピンを受け入れ得るよう嵌入孔を凹設し、該嵌入孔内に前記ロックピンの一部が閂状に挿し入れられた時に前記嵌入孔の最深部まで押し込まれて行き止まるロック解除ピストンを前記嵌入孔内に摺動自在に収容し、該嵌入孔の最深部に対しエンジン始動後に油圧が発生するロック用油通路を接続したことを特徴とする可変バルブ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変バルブ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの回転数に応じた最適な熱効率を実現して燃費の向上を図ること等を目的として、バルブの開閉タイミング及びリフトを変化させ得るようにした可変バルブ機構が各種提案されており、その中の一部は既に実用化されているという状況にある。
【０００３】
図４は現在において未だ検討段階に置かれている油圧式の可変バルブ機構の一例を示すものであり、図中１は気筒、２は燃焼室、３はバルブ（図中には吸気弁を図示）、４はブリッジ、５は吸気流路、６は排気流路、７はカムシャフトを夫々示し、該カムシャフト７には、各気筒１に対応して吸気用と排気用のカム８（図中では吸気用のカムを図示）が並設されており、前記カムシャフト７の近傍を平行に延びるロッカーシャフト９には、前記カム８により一端をローラ１０ａを介し押し上げられて傾動するロッカーアーム１０が装備されている。
【０００４】
そして、このロッカーアーム１０の一端が上方の油圧ユニット１１に備えられたマスターピストン１２を押し上げ、前記油圧ユニット１１内に穿設された開弁用油通路１３に油圧を発生させてブリッジ４直上のスレーブピストン１４を下降せしめ、このマスターピストン１２によりブリッジ４を介し両バルブ３を押し下げて開弁し得るようになっている。
【０００５】
ここで、前記油圧ユニット１１内の開弁用油通路１３には、該開弁用油通路１３の油圧の保持・開放を切り替えるための３ウェイ式のソレノイドバルブ１５（油圧供給手段）を介して給油通路１６が接続されており、図示しないエンジン駆動のオイルポンプにより送り込まれる作動油１７を開弁用油通路１３に導き入れて該開弁用油通路１３内を満たし、マスターピストン１２の作動時には開弁用油通路１３の油圧の保持・開放を適宜に切り替えてスレーブピストン１４の追従時期や作動量を制御することでバルブ３の開閉タイミングやリフトを調節し得るようにしてある。
【０００６】
即ち、マスターピストン１２の作動時において、ソレノイドバルブ１５により開弁用油通路１３の油圧を保持すれば、マスターピストン１２の作動に直ちに追従してスレーブピストン１４が作動することになるが、マスターピストン１２の作動により生じる開弁用油通路１３の油圧をソレノイドバルブ１５の切り替えでアキュームレータ等へ逃がせば、マスターピストン１２が作動していてもスレーブピストン１４が追従しなくなるので、その追従時期を遅らせたり作動量を減らしたりすることができる。
【０００７】
尚、可変バルブ機構に関連する先行技術文献情報としては、例えば、本発明と同じ出願人による下記の特許文献１等がある。
【特許文献１】特開２００３−２３９７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、先の特許文献１でも同様の問題が取り上げられているように、この種の油圧式の可変バルブ機構にあっては、エンジンの停止時にオイルポンプも休眠して開弁用油通路１３に作動油１７が供給されなくなり、しかも、エンジンの停止状態が長時間に及ぶことで開弁用油通路１３から作動油１７がリークしてしまうので、長時間のエンジン停止後にエンジンを始動しようとしても、開弁用油通路１３の油圧不足により必要なバルブリフトを確保することができず、そのままではエンジンの始動を行うことができないという問題があった。
【０００９】
このため、始動時専用の電動オイルポンプを別途装備し、この電動オイルポンプをバッテリの電力で始動時に駆動することが考えられているが、このような電動オイルポンプを新たに装備することは、バッテリの電力負担の増加や、コストの高騰、車輌重量の増加等といった新たな問題を招いてしまう結果となる。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、エンジン駆動のカムにより一端を押し上げられて傾動するロッカーアームと、該ロッカーアームの傾動により作動するマスターピストンと、該マスターピストンに対し開弁用油通路を介して接続され且つ該開弁用油通路に前記マスターピストンによる油圧が発生した際に作動してバルブを開弁するスレーブピストンと、前記開弁用油通路の油圧の保持・開放を適宜に切り替えてバルブの開閉タイミング及びリフトを調節する油圧供給手段とを備えた可変バルブ機構であって、前記ロッカーアームの隣に同じロッカーシャフトにより傾動自在に軸支され且つその先端部を前記スレーブピストンに替わってバルブを押し下げ得る位置まで延ばした補助アームを並設し、該補助アーム及び前記ロッカーアームの相互に対峙する一方の側面にピットを凹設すると共に、該ピット内にピット深さと同じ長さを有するロックピンを出没自在に収容し且つその突出方向へ向け弾撥体による付勢力を付し、前記補助アーム及び前記ロッカーアームの相互に対峙する他方の側面には前記ピットと対峙して前記ロックピンを受け入れ得るよう嵌入孔を凹設し、該嵌入孔内に前記ロックピンの一部が閂状に挿し入れられた時に前記嵌入孔の最深部まで押し込まれて行き止まるロック解除ピストンを前記嵌入孔内に摺動自在に収容し、該嵌入孔の最深部に対しエンジン始動後に油圧が発生するロック用油通路を接続したことを特徴とするものである。
【００１２】
而して、このように可変バルブ機構を構成しておけば、長時間のエンジン停止後にエンジンを始動する場合に、開弁用油通路と同様にロック用油通路も作動油のリークにより油圧不足の状態となるので、ロック解除ピストンがロックピン側から受ける付勢力に負けて嵌入孔の最深部へ後退し、ロックピンはロック解除ピストンを押し込みながらピットから突出して嵌入孔内に閂状に挿し入れられ、補助アームがロッカーアームと一体的に連結された状態となる。
【００１３】
斯かる状態でセルフ・スタータによりエンジンが回転してカムが回ると、該カムによりロッカーアームが傾動され、該ロッカーアームと共に傾動する補助アームによりバルブが開弁され、始動時の開弁操作に必要なリフトが確保されるので、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することが可能となる。
【００１４】
そして、エンジンの始動後にエンジン駆動のオイルポンプにより作動油が供給されてロック用油通路に適切な油圧が発生すると、嵌入孔内のロック解除ピストンが油圧により進出し且つロックピンを弾撥体の付勢力に抗して押し戻し、該ロックピンが自身の長さと同じ深さのピット内にぴったりと没入するので、前記ロックピンによる補助アームとロッカーアームとの連結状態が解除されて補助アームがカムに対しフリー状態となる。
【００１５】
この際、開弁用油通路にも同時に油圧が発生しているので、これ以降のバルブの開閉操作については、マスターピストンに従動するスレーブピストンにより受け持たれることになり、油圧供給手段により開弁用油通路の油圧の保持・開放が適宜に切り替えられてバルブの開閉タイミング及びリフトが適宜に調節されることになる。
【００１６】
また、何らかのトラブルにより走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロックピンにより補助アームとロッカーアームとが一体的に連結された状態となるので、ロッカーアームと共に傾動する補助アームによりバルブの開閉操作を継続することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
上記した本発明の可変バルブ機構によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１８】
（Ｉ）油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することができるので、電動オイルポンプの新たな装備に伴うバッテリの電力負担の増加や、コストの高騰、車輌重量の増加等といった新たな問題を未然に回避することができる。
【００１９】
（ＩＩ）何らかのトラブルにより走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロックピンにより補助アームとロッカーアームとが一体的に連結された状態となり、ロッカーアームと共に傾動する補助アームによりバルブの開閉操作を継続することができるので、エンジンを停止させることなく、然るべき場所まで車輌を走行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２２】
図１〜図３に示す如く、本形態例においては、前述した図４のものと略同様に構成した可変バルブ機構に関し、エンジン駆動のカム８により一端を押し上げられて傾動するロッカーアーム１０の隣に、同じロッカーシャフト９により傾動自在に軸支され且つその先端部を前記スレーブピストン１４に替わってバルブ３を押し下げ得る位置まで延ばした補助アーム１８を並設し、この補助アーム１８の前記ロッカーアーム１０側に対峙する側面にピット１９を凹設している。
【００２３】
このピット１９内には、ピット１９深さと同じ長さを有するロックピン２０を出没自在に収容すると共に、該ロックピン２０の背面側にリターンスプリング２１（弾撥体）を介装して前記ロックピン２０に対し突出方向への付勢力が付されるようにしてある。
【００２４】
他方、前記補助アーム１８のピット１９に対峙するロッカーアーム１０側の側面には、前記ロックピン２０を受け入れ得るよう嵌入孔２２を凹設し、該嵌入孔２２内に前記ロックピン２０の一部が閂状に挿し入れられた時に前記嵌入孔２２の最深部まで押し込まれて行き止まるロック解除ピストン２３を前記嵌入孔２２内に摺動自在に収容すると共に、該嵌入孔２２の最深部に対しエンジン始動後に油圧が発生するロック用油通路２４を接続してある。
【００２５】
而して、このように可変バルブ機構を構成しておけば、図２に示す如く、長時間のエンジン停止後にエンジンを始動する場合に、開弁用油通路１３と同様にロック用油通路２４も作動油１７のリークにより油圧不足の状態となるので、ロック解除ピストン２３がロックピン２０側から受ける付勢力に負けて嵌入孔２２の最深部へ後退し、ロックピン２０はロック解除ピストン２３を押し込みながらピット１９から突出して嵌入孔２２内に閂状に挿し入れられ、補助アーム１８がロッカーアーム１０と一体的に連結された状態となる。
【００２６】
斯かる状態でセルフ・スタータによりエンジンが回転してカム８が回ると、該カム８によりロッカーアーム１０が傾動され、該ロッカーアーム１０と共に傾動する補助アーム１８によりバルブ３が開弁され、始動時の開弁操作に必要なリフトが確保されるので、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することが可能となる。
【００２７】
そして、エンジンの始動後にエンジン駆動のオイルポンプにより作動油１７が供給されてロック用油通路２４に適切な油圧が発生すると、嵌入孔２２内のロック解除ピストン２３が油圧により進出し且つロックピン２０をリターンスプリング２１の付勢力に抗して押し戻し、該ロックピン２０が自身の長さと同じ深さのピット１９内にぴったりと没入するので、前記ロックピン２０による補助アーム１８とロッカーアーム１０との連結状態が解除されて補助アーム１８がカム８に対しフリー状態となる。
【００２８】
この際、開弁用油通路１３にも同時に油圧が発生しているので、これ以降のバルブ３の開閉操作については、マスターピストン１２に従動するスレーブピストン１４により受け持たれることになり、ソレノイドバルブ１５（油圧供給手段）により開弁用油通路１３の油圧の保持・開放が適宜に切り替えられてバルブ３の開閉タイミング及びリフトが適宜に調節されることになる。
【００２９】
また、何らかのトラブルにより走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロックピン２０により補助アーム１８とロッカーアーム１０とが一体的に連結された状態となるので、ロッカーアーム１０と共に傾動する補助アーム１８によりバルブの開閉操作を継続することが可能となる。
【００３０】
従って、上記形態例によれば、油圧式の可変バルブ機構を採用するにあたり、始動時専用の電動オイルポンプを新たに装備することなく、エンジンの確実な始動を実現することができるので、電動オイルポンプの新たな装備に伴うバッテリの電力負担の増加や、コストの高騰、車輌重量の増加等といった新たな問題を未然に回避することができる。
【００３１】
また、何らかのトラブルにより走行中に十分な油圧を確保することができなくなってしまったような緊急の場合でも、ロックピン２０により補助アーム１８とロッカーアーム１０とが一体的に連結された状態となり、ロッカーアーム１０と共に傾動する補助アーム１８によりバルブ３の開閉操作を継続することができるので、エンジンを停止させることなく、然るべき場所まで車輌を走行させることができる。
【００３２】
尚、本発明の可変バルブ機構は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、油圧供給手段は、必ずしも図示例の如き３ウェイ式のソレノイドバルブによる単独構成としなくても良く、複数の油通路や各種のバルブにより様々な形式で構成することが可能であること、また、図示では吸気弁の場合のバルブで例示しているが、排気弁の場合にも同様の構造を適用して良いこと、更には、図示とは逆に補助アーム側に嵌入孔を凹設し且つロッカーアーム側にピットを凹設しても良いこと、また、弾撥体は図示の如きリターンスプリングに限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】図２のロックピンによる連結が解除された状態を示す断面図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
３  バルブ
８  カム
９  ロッカーシャフト
１０  ロッカーアーム
１２  マスターピストン
１３  開弁用油通路
１４  スレーブピストン
１５  ソレノイドバルブ（油圧供給手段）
１８  補助アーム
１９  ピット
２０  ロックピン
２１  リターンスプリング（弾撥体）
２２  嵌入孔
２３  ロック解除ピストン
２４  ロック用油通路
【図１】
2006097535.tif 000003
【図２】
2006097535.tif 000004
【図３】
2006097535.tif 000005
【図４】
2006097535.tif 000006