(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラッシュアジャスタによりロッカシャフトを支持し、ロッカシャフトにロッカアームをその軸受部において揺動可能に軸着し、ロッカアームに油圧による切替機構を設けた可変動弁機構において、
前記ラッシュアジャスタに前記ロッカシャフトへの給油口を形成し、前記ロッカシャフトに前記給油口から連通してロッカシャフトをその軸線方向には延びることなく横断状に貫通する第一油路を形成し、前記ロッカアームにロッカシャフト表面の第一油路の開口及びその周囲を覆うカバー部を前記軸受部とは別に形成し、該カバー部に第一油路の開口から連通して前記切替機構へ延びる第二油路を形成したことを特徴とする可変動弁機構。
【請求項２】
前記第一油路は、前記ロッカシャフトの直径上を貫通して形成されたものである請求項１記載の可変動弁機構。
【請求項３】
前記第二油路は、前記第一油路の開口から切替機構へ略直線状に形成されたものである請求項１又は２記載の可変動弁機構。
【請求項４】
前記第一油路の開口と連通する前記第二油路の連通口は、前記カバー部がロッカアームとともに揺動しても、前記開口に常に連通するよう、揺動する範囲に対応して長く開口したものである請求項１、２又は３記載の可変動弁機構。
【請求項５】
前記ラッシュアジャスタは、前記給油口の周部を前記ロッカシャフトに嵌合する形状に形成されたものである請求項１、２、３又は４記載の可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関におけるバルブの開閉量を油圧により切り替える可変動弁機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の可変動弁機構には、回転カムに当接する入力部材とバルブに当接する出力部材とをロッカシャフトに揺動可能に軸着してなるロッカアームと、入力部材と出力部材とを相対変位不能に連結した連結状態と該連結を解除した連結解除状態との間で油圧による切替を行う切替機構とを含み構成され、油圧の調整によりバルブの開閉量を変更するものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図５に示す従来例１のように、入力部材１２３と出力部材１２５との間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピン１２７と、該連結ピン１２７を油圧で駆動するためロッカアームの基端部の内部に設けられた油圧室１２８とからなる切替機構１２６を備え、ラッシュアジャスタ１３０から油圧室１２８へ油圧を供給する可変動弁機構が示されている。この可変動弁機構では、切替機構の油圧室１２８が、油圧供給源であるラッシュアジャスタ１３０の供給口に、油路を設ける必要なく直接連通するよう設けられている。
【０００４】
ところが、従来例１の可変動弁機構によると、切替機構とラッシュアジャスタとの位置関係や構造面で大きく制限されることになる。
【０００５】
そこで、切替機構の油圧室とラッシュアジャスタ等の油圧供給源とを離間した位置に設けた場合として、両者の間を繋ぐ油路を形成した可変動弁機構が知られている。
【０００６】
例えば、特許文献２には、図６に示す従来例２のように、ロッカシャフト１３４の内部にその軸方向へ長く形成された油路１３６と、該油路１３６から油圧室１３７まで連通するよう設けられた油路１３８とを通じて切替機構の油圧室１３７に油圧を供給する可変動弁機構１３３が示されている。
【０００７】
ところが、従来例２のようにロッカシャフトの軸方向へ延びる等により長く形成された油路を通じて油圧を供給する場合には、切替時のレスポンスが悪くなるだけでなく異音等が発生する原因にもなる。
【特許文献１】米国特許出願公開２００４／００７４４５９号明細書
【特許文献２】特開２００６−２９９９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、短い経路の油路で油圧の供給をスムーズに行うことにより、切替時のレスポンスを向上させるとともに異音等の発生を抑制した可変動弁機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の可変動弁機構は、ラッシュアジャスタによりロッカシャフトを支持し、ロッカシャフトにロッカアームをその軸受部において揺動可能に軸着し、ロッカアームに油圧による切替機構を設けた可変動弁機構において、前記ラッシュアジャスタに前記ロッカシャフトへの給油口を形成し、前記ロッカシャフトに前記給油口から連通してロッカシャフトをその軸線方向には延びることなく横断状に貫通する第一油路を形成し、前記ロッカアームにロッカシャフト表面の第一油路の開口及びその周囲を覆うカバー部を前記軸受部とは別に形成し、該カバー部に第一油路の開口から連通して前記切替機構へ延びる第二油路を形成したことを特徴とする。
【００１０】
ここで、切替機構としては、特に限定されないが、前記回転カムの回転に従い前記バルブを駆動する駆動状態と該駆動を完全に停止する駆動停止状態との間で切替を行うものや、前記回転カムの回転に従い前記バルブを比較的大きいリフト量で開閉する高リフト状態と比較的小さいリフト量で開閉する低リフト状態との間で切替を行うものを例示できる。
【００１１】
第一油路には途中で屈曲したものを含むが、第一油路の好ましい態様としては、ロッカシャフトの直径上を貫通して形成されたものを例示できる。
【００１２】
第二油路としては、特に限定されないが、第一油路の開口から切替機構へ略直線状に形成されたものである態様を、好ましいものとして例示できる。
【００１３】
ラッシュアジャスタとしては、特に限定されないが、切替機構の油圧室から、ロッカシャフトの軸線方向と直交する方向に位置するよう設けられたものである態様を、好ましいものとして例示できる。
【００１４】
もっとも好ましい態様としては、上記可変動弁機構において、ラッシュアジャスタが油圧室からロッカシャフトの軸線方向と直交する方向に設けられ、第一油路がロッカシャフトの直径上を貫通して形成され、第二油路が第一油路の開口から切替機構へ略直線状に形成されたものを例示できる。
この態様によると、ラッシュアジャスタの供給口から切替機構の油圧室まで最短経路の油路により油圧を供給することができる。また、第一油路と第二油路との連接部位を除き、油路を曲げて形成する必要がないため、油路の構造を簡単にできる。
【００１５】
第一油路の開口と連通する第二油路の連通口としては、特に限定されないが、カバー部がロッカアームとともに揺動しても、前記開口に常に連通するよう、揺動する範囲に対応して長く開口したものである態様を、好ましいものとして例示できる。
【００１６】
ラッシュアジャスタとしては、特に限定されないが、給油口の周部をロッカシャフトに嵌合する形状に形成されたものである態様を、好ましいものとして例示できる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜３記載の発明に係る可変動弁機構は、短い経路の油路で油圧の供給をスムーズに行うことにより、切替時のレスポンスを向上させるとともに異音等の発生を抑制することができる。
請求項４記載の発明に係る可変動弁機構は、ロッカアームの揺動にかかわらず、常に油圧を調整しておくことができる。
請求項５記載の発明に係る可変動弁機構は、ラッシュアジャスタの給油口から油漏れしないように第一油路に連通させることができる。また、ラッシュアジャスタとロッカシャフトとを嵌合することにより、ロッカシャフトをより安定して支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
可変動弁機構９は、ラッシュアジャスタ３０によりロッカシャフト４を支持し、ロッカシャフト４にロッカアーム２０をその軸受部２１ａ、２６ａにおいて揺動可能に軸着し、ロッカアーム２０に油圧による切替機構４０を設けたものである。そして、ラッシュアジャスタ３０にロッカシャフト４への給油口３２を形成し、ロッカシャフト４に給油口３２から連通してロッカシャフト４をその軸線方向には延びることなく横断状に貫通する第一油路６１を形成し、ロッカアーム２０にロッカシャフト４表面の第一油路の開口６２及びその周囲を覆うカバー部２７を前記軸受部２６ａとは別に形成し、該カバー部２７に第一油路の開口６２から連通して切替機構４０へ延びる第二油路６５を形成したものである。
【００１９】
ラッシュアジャスタ３０は、油圧室５３からロッカシャフト４の軸線方向と直交する方向に設けられ、給油口３２の周部をロッカシャフトに嵌合する形状に形成されたものである。第一油路６１は、ロッカシャフト４の直径上を貫通して形成されたものである。第二油路６５は、第一油路の開口６２から切替機構４０へ略直線状に形成されたものである。
また、第一油路の開口６２と連通する第二油路の連通口２８は、カバー部２７がロッカアーム２０とともに揺動しても、前記開口６２に常に連通するよう、揺動する範囲に対応して長く開口したものである。
【実施例１】
【００２０】
本実施例の図１〜図４に示す可変動弁機構９は、内燃機関の運転状況に応じて、バルブ７の開閉量を油圧により切り替える機構である。この可変動弁機構９は、本実施例では、複数あるシリンダ（図示略）のうちの半数のシリンダ５に対してのみ設けられており、各可変動弁機構９は、各シリンダ５に対してそれぞれ２本ずつ設けられた吸気用のバルブ７をそれぞれ駆動する。この可変動弁機構９は、内燃機関の回転に従い回転する回転カム１０と、バルブ７を閉じる方向へ付勢するバルブスプリング１５と、回転カム１０とバルブ７と間に揺動可能に介装されたロッカアーム２０と、該ロッカアーム２０の状態を切り替える切替機構４０とを含み構成され、該切替により、バルブ７を回転カム１０の回転に従い駆動する駆動状態とその駆動を停止する駆動停止状態との間で切替を行うものである。
【００２１】
回転カム１０は、内燃機関が稼動するのに従って回転駆動されるカムシャフト１０ｘ上に形成されており、基本部分となるベース円部１１と、該ベース円部１１から突出したカムノーズ１２とを含み構成されている。この回転カム１０は、ロッカアーム２０の上方に配されており、該回転カム１０の外周面には、ロッカアーム２０の入力ローラ２３を押圧するカム面１０ｓが形成されている。なお、図１においては、便宜上、これら回転カム１０及びカムシャフト１０ｘを２点差線で示している。
【００２２】
ロッカアーム２０は、２つのバルブ７を同時に駆動する２弁一体型のアームであって、回転カム１０に当接する入力部材２１と、バルブ７に当接する出力部材２６とから構成されている。また、入力部材及び出力部材２６の各基端は、各軸受部２１ａ、２６ａにおいてロッカシャフト４に揺動可能に支持されている。
入力部材２１は、出力部材２６の内側に設けられたインナアームであって、その基端にはロッカシャフト４を挿通する軸受部２１ａが形成されている。その先端には回転カム１０に回転可能に当接する入力ローラ２３が取り付けられている。また、入力部材２１にはロストモーションスプリング３５が取り付けられており、入力部材２１を回転カム１０へ向けて付勢している。
【００２３】
出力部材２６は、入力部材２１の両外側に設けられた、該入力部材２１よりも先端側に長いアウタアームであって、その基端にはロッカシャフト４を挿通する軸受部２６ａが形成されている。先端には、バルブ７のステムエンド７ｅに当接する曲面状の出力面２６ｂが形成されている。また、一方の出力部材２６には、カバー部２７が前記軸受部２６ａとは別に形成されている。
【００２４】
カバー部２７は、軸受部２６ａの側方に位置するよう出力部材２６に設けられており、ロッカシャフト４表面の後述する第一油路６１の開口及びその周囲を覆っている。詳しくは、カバー部２７は、内部に油路６０が形成できる厚さを持った板状部材であり、その先端には、ロッカシャフト４の周面に摺動可能に当接している。この当接面は、例えば、ロッカシャフト４の全周の２分の１〜３分の１程度を覆うものである。また、この当接面には、第一油路６１が第二油路６５と連通できるように、第二油路６５の連通口２８が形成されている。
【００２５】
ロッカシャフト４は、一対のラッシュアジャスタ３０、３３により軸方向両側において下方から支持されている。二つのうち一方のラッシュアジャスタ３３は、その上部がリング状に形成され（図３（ｃ）参照）、該リング部３４にロッカシャフト４を挿通している。他方のラッシュアジャスタ３０は、油圧室５３からロッカシャフト４の軸線方向と直交する方向に位置するよう設けられ、給油口３２の周部をロッカシャフトの周面に嵌合する凹部３１の形状に形成されている（図３（ａ）（ｂ）参照）。そして、その当接面には、ロッカシャフト４へ油圧を供給するための上方に開口した給油口３２が形成されている。
ここで、リング形状のものを研磨するのは、形状が歪みやすく作業が困難である。また、リング形状に形成する場合に比べて、凹部状に形成するラッシュアジャスタは冷鍛性が高く、センタレス研磨可能であるという利点がある。従って、双方をリング形状に形成する場合に比べ、一方を凹部状に形成することで製造性が高められている。
【００２６】
切替機構４０は、入力部材２１と出力部材２６とを相互に相対変位不能に連結した連結状態とその連結を解除した連結解除状態との間で切替を行う機構であって、入力部材と出力部材２６との間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピン４６、４７と、該連結ピン４６、４７を油圧で駆動する前記ロッカアームの内部に設けられた油圧室５３と、該油圧室５３に油圧を供給する油路６０とを含み構成される。
【００２７】
油路６０は、前記給油口３２から連通してロッカシャフト４をその直径方向に貫通して形成された第一油路６１と、前記カバー部２７に形成され第一油路６１の開口６２から連通して前記切替機構４０へ延びる第二油路６５とを備えている。
第一油路６１は、給油口３２から連通してロッカシャフト４をその軸線方向には延びることなく横断状に貫通するように形成されている。第一油路６１の下方の開口は前記ラッシュアジャスタ３０の給油口３２に連通しており、その上方の開口６２は第二油路６５に連通している。
第二油路６５は、カバー部２７及び出力部材２６の内部に、前記第一油路６１の上方の開口６２から連通しつつ切替機構４０へ向けて略直線状に形成されている。このとき、ラッシュアジャスタ３０は、切替機構４０の油圧室５３からロッカシャフト４の軸線方向と直交する方向に位置しているので、第二油路６５の長さを最短とすることができる。
また、第一油路の開口６２と連通する第二油路の連通口２８は、カバー部２７が出力部材２６とともに揺動しても、開口に常に連通するよう、揺動する範囲に対応して長く開口するよう形成されている。
【００２８】
以上に示した可変動弁機構９の様子を、（１）内燃機関の低速回転時と、（２）内燃機関の高速回転時とに分けて以下に説明する。
【００２９】
（１）内燃機関の低速回転時
このとき、図２（ａ）に示すように、油圧室５３内の油圧が増加することによって、該油圧で閉塞ピン５２を介して、２つの連結ピン４６、４７がスプリング５６の押圧力に抗して油圧室を広げるように駆動される。そして、閉塞ピン５２、第一連結ピン４６、第二連結ピン４７の順に一直線上に並んだ各ピンの境界が、アーム間の境界に一致する。そのため、第一連結ピン４６及び第二連結ピン４７とも、各穴の各相互間を跨ぐことはなく、連結解除状態となり、入力部材２１と出力部材２６とがそれぞれの基端部を中心に相対回動可能となる。このとき、入力部材２１は、図４（ａ）に示すように、回転カム１０の回転に従い、出力部材２６から独立して揺動する。そのため、この連結解除状態の時には、バルブ７は駆動停止状態となり、該可変動弁機構９が設置されている半数のシリンダ５には、吸気が行われることはなく、残り半数のシリンダのみからの出力によって内燃機関が稼動する。
【００３０】
（２）内燃機関の高速回転時
このとき、図２（ｂ）に示すように、油圧室５３内の油圧が減少することによって、２つの連結ピン４６、４７がスプリング５６の押圧力によって油圧室を狭めるように駆動される。このとき、各連結ピン４６、４７は、アーム間の境界を跨ぐ位置に配され、連結状態となる。このとき、ロッカアーム２０は、図４（ｂ）に示すように、入力部材２１と出力部材２６とがそれぞれの基端部を中心に、回転カム１０の回転に従い一体的に揺動し、出力部材２６の先端部の出力面２６ｂでバルブ７を下方へ押圧し駆動する。そのため、この連結状態の時には、該可変動弁機構９が設置されているシリンダ５にも吸気が行われるようになり、全てのシリンダからの出力によって内燃機関が稼動する。
【００３１】
本実施例に係る可変動弁機構によれば、以下に示す（ａ）〜（ｆ）の効果を得られる。
（ａ）最短経路の油路により油圧を供給するため、切替をスムーズに行うことができる。それに伴なって、異音等の発生も抑制できる。
（ｂ）第一油路と第二油路との連接部位を除き、油路を曲げて形成する必要がないため、油路の構造が簡単で、経路も短い。
（ｃ）ラッシュアジャスタ３０の給油口３２から油漏れしないように第一油路６１に連通させることができる。
（ｄ）ラッシュアジャスタ３０とロッカシャフト４とを嵌合しているため、ロッカシャフト４をより安定して支持することができる。
（ｅ）出力部材２６の揺動にかかわらず、常時第一油路の開口６２と第二油路とを連通させているため、常に油圧を調整しておくことができる。
（ｆ）出力部材２６の内部に油圧室５３を備えているため、ロッカアーム２０の外部に連結ピン４６、４７を駆動するピン駆動機構を別途設ける必要性はなく、該切替機構４０の構造を簡単にできる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。例えば、上記一対のラッシュアジャスタ３０、３３の双方に対して、ロッカシャフト４との当接部をロッカシャフト４の周面に嵌合する凹部３１の形状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係る可変動弁機構を示す斜視図である。
【図２】同実施例において、（ａ）は入力部材と出力部材とが連結解除状態の時の様子を示す平面断面図、（ｂ）は連結状態の時の様子を示す平面断面図である。
【図３】同実施例におけるラッシュアジャスタであって、（ａ）は出力部材が揺動しないときの供給口周辺を示す断面図、（ｂ）は出力部材が揺動したときの供給口周辺を示す断面図、（ｃ）はリング部を示す断面図である。
【図４】同実施例において、（ａ）は入力部材と出力部材とが連結解除状態の時のバルブ駆動の様子、（ｂ）は連結状態の時のバルブ駆動の様子を示す正面図である。
【図５】従来例１を示す断面図である。
【図６】従来例２を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
４    ロッカシャフト
９    可変動弁機構
２０    ロッカアーム
２１ａ    軸受部
２６ａ    軸受部
２７    カバー部
２８    連通口
３０    ラッシュアジャスタ
３２    給油口
４０    切替機構
５３    油圧室
５６    スプリング
６０    油路
６１    第一油路
６２    開口
６５    第二油路
【図１】
0004866328.tif 000002
【図２】
0004866328.tif 000003
【図３】
0004866328.tif 000004
【図４】
0004866328.tif 000005
【図５】
0004866328.tif 000006
【図６】
0004866328.tif 000007