(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムに当接して弁をリフトさせる円筒状のタペットとを有するエンジンの動弁装置において、
前記タペットは、前記弁のリフト方向に平行で、カムの摺動方向に長辺となるように、センタタペットと、当該センタタペットを挟むように当該センタタペットの両側に設けられたサイドタペットとに分割され、
前記センタタペット及び各サイドタペットに対応してセンタカム及び１対のサイドカムが設けられ、
前記タペットには、前記センタタペットとサイドタペットとを結合させて協働させるロック手段が設けられ、
前記センタタペットと前記サイドタペットとの分割部分における、前記センタタペットの長辺方向の外周面縁部には、当該外周面から連続して前記サイドタペット側にオーバーラップするよう延設された突出部が形成され、
当該突出部における前記サイドタペット側にオーバーラップした部分には、当該サイドタペットとの分割部分に摺接する受面が形成され、
前記サイドタペットのカムの摺動方向の端面縁部であって、前記センタタペットとの分割部分には、前記受面に摺接する摺接面が形成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】
前記センタカムは高リフト量のプロフィールを有し、前記サイドカムは低リフト量のプロフィールを有し、両サイドタペットは、弁のステムエンドの一端部に当接する当接部を備え、当該ステムエンドとの当接部にスプリングシート部が設けられ、当該スプリングシート部とこれに対向する前記センタタペットの背面部との間にスプリングが配設され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】
前記センタタペットに延設された突出部は、タペット軸心方向の略全長に亘って延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのエンジンの動弁装置。
【請求項４】
前記ロック手段は、カムシャフト方向に沿って前記センタタペット及び前記サイドタペットを貫通するガイド孔と、前記センタタペットのガイド孔に摺動可能に配設されたロックピンと、前記サイドタペットの一方のガイド孔に摺動可能に配設されたプランジャと、前記サイドタペットの他方のガイド孔に配設され、スプリングにより前記プランジャ側に付勢されたレシーバ部材とを備え、
前記サイドタペットの一方のガイド孔には、当該ガイド孔に連通して当該プランジャに油圧を印加する作動油路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項５】
前記ロック手段は、前記プランジャに油圧を印加して、当該プランジャ及びロックピンを前記ガイド孔に沿って前記スプリングに抗して前記センタタペットとサイドタペットとの分割部分に跨がるように移動させることによりロックさせると共に、前記油圧を解放して、当該スプリングが当該ロックピンを移動させ、当該ロックピンの両端面が前記ガイド孔に沿って前記センタタペットとサイドタペットとの分割部分と面一になるよう移動させることによりロックを解除す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】
前記ロックピンの軸方向中間部に縮径部を形成した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７】
１気筒当たり吸気弁が２弁及び／又は排気弁が２弁設けられ、各弁のタペットがカムシャフト方向に隣接して配置され、シリンダヘッドのカムシャフト方向に延びるオイルギャラリから分岐した当該隣接するタペット間に形成された分岐油路と、前記作動油路とが連通され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８】
前記分岐油路は、前記隣接するタペットの外周面の一部にオーバラップするよう形成され、前記タペットの外周面には、前記作動油路及び分岐油路に連通する溝部が形成されていることを特徴とする請求項７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、弁のリフト量を可変とするカムと、このカムに当接して弁をリフトさせるタペットとを有するエンジンの動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンの動弁装置として、特許第２５６３７１３号には、同心状のセンタタペットとサイドタペットとを有し、油圧作動されるロックピンにより、センタタペット及びサイドタペットとを結合して高速カムにより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してセンタタペットで低速カムにより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構造が開示されている。
【０００３】
また、特開平１０−１４１０３０号公報には円筒状のタペットをカムの摺動方向に三分割した構造が開示されており、特開平７−７１２１３号公報にはシムを三分割した構造が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許第２５６３７１３号の構造では、円形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形状のためにカムの摺動長を長くできず、リフト量が大きくできないという不都合がある。また、上記公報では、この不都合を解消するために、センタタペットを上方へ突出させて、その先端を拡げた構造も提案されているが、この構造ではタペットの全高が高くなってしまうという不都合が生じてしまう。
【０００５】
また、特開平１０−１４１０３０号公報や特開平７−７１２１３号公報の構造では、サイドタペットがサイドカムにより駆動される際、サイドタペットの、センタタペットとの分割面である円弧状外周面のエッジ部が、シリンダヘッドに形成されたタペットガイドのボアと摺接することになり、即ち、センタタペットがカムの駆動力を受けないため、サイドタペットとタペットガイドのボアとの間での面圧が高くなって、タペットとタペットガイドが偏摩耗するという不都合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、タペットのカムに対する摺動長を確保できると共に、カムの駆動により生じるタペットの倒れによるタペットガイドに対する摺動面の面圧を低減できるエンジンの動弁装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明のエンジンの動弁装置は、カムに当接して弁をリフトさせる円筒状のタペットとを有するエンジンの動弁装置において、前記タペットは、前記弁のリフト方向に平行で、カムの摺動方向に長辺となるように、センタタペットと、当該センタタペットを挟むように当該センタタペットの両側に設けられたサイドタペットとに分割され、当該センタタペット及び各サイドタペットに対応してセンタカム及び１対のサイドカムが設けられ、前記タペットには、前記センタタペットとサイドタペットとを結合させて協働させるロック手段が設けられ、前記センタタペットと前記サイドタペットとの分割部分における、前記センタタペットの長辺方向の外周面縁部には、当該外周面から連続して前記サイドタペット側にオーバーラップするよう延設された突出部が形成され、当該突出部における前記サイドタペット側にオーバーラップした部分には、当該サイドタペットとの分割部分に摺接する受面が形成され、
前記サイドタペットのカムの摺動方向の端面縁部であって、前記センタタペットとの分割部分には、前記受面に摺接する摺接面が形成されている。
【０００８】
また、好ましくは、前記センタカムは高リフト量のプロフィールを有し、前記サイドカムは低リフト量のプロフィールを有し、両サイドタペットは、弁のステムエンドの一端部に当接する当接部を備え、当該ステムエンドとの当接部にスプリングシート部が設けられ、当該スプリングシート部とこれに対向する前記センタタペットの背面部との間にスプリングが配設されている。
【０００９】
また、好ましくは、前記センタタペットに延設された突出部は、タペット軸心方向の略全長に亘って延設されている。
【００１０】
また、好ましくは、前記ロック手段は、カムシャフト方向に沿って前記センタタペット及び前記サイドタペットを貫通するガイド孔と、前記センタタペットのガイド孔に摺動可能に配設されたロックピンと、前記サイドタペットの一方のガイド孔に摺動可能に配設されたプランジャと、前記サイドタペットの他方のガイド孔に配設され、スプリングにより前記プランジャ側に付勢されたレシーバ部材とを備え、前記サイドタペットの一方のガイド孔には、当該ガイド孔に連通して当該プランジャに油圧を印加する作動油路が形成されている。
【００１１】
また、好ましくは、前記ロック手段は、前記プランジャに油圧を印加して、当該プランジャ及びロックピンを前記ガイド孔に沿って前記スプリングに抗して前記センタタペットとサイドタペットとの分割部分に跨がるように移動させることによりロックさせると共に、前記油圧を解放して、当該スプリングが当該ロックピンを移動させ、当該ロックピンの両端面が前記ガイド孔に沿って前記センタタペットとサイドタペットとの分割部分と面一になるよう移動させることによりロックを解除する。
【００１２】
また、好ましくは、前記ロックピンの軸方向中間部に縮径部を形成した。
【００１３】
また、好ましくは、１気筒当たり吸気弁が２弁及び／又は排気弁が２弁設けられ、各弁のタペットがカムシャフト方向に隣接して配置され、シリンダヘッドのカムシャフト方向に延びるオイルギャラリから分岐した当該隣接するタペット間に形成された分岐油路と、前記作動油路とが連通されている。
【００１４】
また、好ましくは、前記分岐油路は、前記隣接するタペットの外周面の一部にオーバラップするよう形成され、前記タペットの外周面には、前記作動油路及び分岐油路に連通する溝部が形成されている。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明のように、請求項１の発明によれば、センタタペットとサイドタペットとの分割部分における、センタタペットの長辺方向の外周面縁部には、当該外周面から連続してサイドタペット側にオーバーラップするよう延設された突出部が形成され、当該突出部におけるサイドタペット側にオーバーラップした部分には、当該サイドタペットとの分割部分に摺接する受面が形成され、サイドタペットのカムの摺動方向の端面縁部であって、センタタペットとの分割部分には、受面に摺接する摺接面が形成されていることにより、タペットのカムに対する摺動長を確保できると共に、サイドタペットがサイドカムにより駆動される際、サイドタペットをタペットガイドの摺動面に押し付ける力が突出部を介してセンタタペットに分散され、前記押し付ける力と略直交するセンタタペットの外周摺動面を介してタペットガイドと摺動するようになるため、従来のサイドタペットの円弧状エッジ部に押し付け力が集中することなく、タペットの倒れによるタペットガイドに対する面圧を低減できる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、センタカムは高リフト量のプロフィールを有し、サイドカムは低リフト量のプロフィールを有する構成、即ち、高リフトカムをタペット中心側に配置することで、タペットとカムとの摺動長を長くでき、出力が必要な高リフト時にタペットのカムに対する摺動長を大きく確保できると共に、両サイドタペットは、その下部を連結して弁のステムエンドの一端部に当接する当接部が形成されると共に、当該ステムエンドとの当接部にスプリングシート部が設けられ、当該スプリングシート部とこれに対向するセンタタペットの背面部との間にスプリングが配設されていることにより、ロック手段が解除されている状態でセンタタペットをセンタカムに当接させておくことができ、センタタペットが遊動している状態で、センタカムとの衝突の繰り返しによる打音の発生を防止できると共に、全体にコンパクトな構造とすることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、センタタペットに延設された突出部は、タペット軸心方向の略全長に亘って延設されていることにより、サイドタペットとセンタタペットの当接面積を確保して、両タペット当接部の面圧を低減できる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、ロック手段は、カムシャフト方向に沿ってセンタタペット及びサイドタペットを貫通するガイド孔と、センタタペットのガイド孔に摺動可能に配設されたロックピンと、サイドタペットの一方のガイド孔に摺動可能に配設されたプランジャと、サイドタペットの他方のガイド孔に配設され、スプリングによりプランジャ側に付勢されたレシーバ部材とを備え、サイドタペットの一方のガイド孔には、当該ガイド孔に連通して当該プランジャに油圧を印加する作動油路が形成されていることにより、センタタペットと両サイドタペットの三者を１つのプランジャの１方向の作動のみでロックできるため、プランジャへの油路構成を簡素化することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、ロック手段は、プランジャに油圧を印加して、当該プランジャ及びロックピンをガイド孔に沿ってスプリングに抗してセンタタペットとサイドタペットとの分割部分に跨がるように移動させることによりロックさせると共に、油圧を解放して、当該スプリングが当該ロックピンを移動させ、当該ロックピンの両端面が前記ガイド孔に沿ってセンタタペットとサイドタペットとの分割部分と面一になるよう移動させることによりロックを解除することにより、即ち、両タペットをロックして高リフト量のセンタカムで弁を駆動する際に、油圧の印加によりロックを行う構成としたため、エンジン回転数が高く、十分油圧が確保できる状態でロックが行え、油圧不足による制御の不安定さを防止できる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、ロックピンの軸方向中間部に縮径部を形成したことにより、ロックピンとガイド孔との間の摺動面積を小さくすることができる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、１気筒当たり吸気弁が２弁及び／又は排気弁が２弁設けられ、各弁のタペットがカムシャフト方向に隣接して配置され、シリンダヘッドのカムシャフト方向に延びるオイルギャラリから分岐した当該隣接するタペット間に形成された分岐油路と、作動油路とが連通されていることにより、２つのタペットに対し、分岐油路が共用でき、分岐油路を形成するための加工工数を低減できる。
【００２２】
請求項８の発明によれば、分岐油路は、隣接するタペットの外周面の一部にオーバラップするよう形成され、タペットの外周面には、作動油路及び分岐油路に連通する溝部が形成されていることにより、プランジャへ供給する油路が容易に形成できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００２５】
図１は、本発明に係る実施形態として例示するエンジン１の側面図である。
【００２６】
図１に示すように、エンジン１は直列４気筒ＤＯＨＣエンジンであって、カムシャフトが車体左右方向に延びるようエンジンルーム内に横置きされている。エンジン１の主要ボディは、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、及びヘッドカバー１３から構成されている。
【００２７】
シリンダブロック１１の下部からはクランクシャフト１４の前端部が突出していると共に、シリンダヘッド１２の上部からは吸気弁を駆動する吸気カムシャフト１５と排気弁を駆動する排気カムシャフト１６の前端部が夫々突出している。
【００２８】
クランクシャフト１４の突出する前端部にはクランクプーリ１７が固着され、吸気カムシャフト１５及び排気カムシャフト１６の突出する前端部には、カムプーリ１８、１９が夫々固着されている。また、シリンダブロック１１の前壁には左右一対のテンションプーリ２０及びアイドルプーリ２１が軸支されている。
【００２９】
クランクプーリ１７、カムプーリ１８、１９には、タイミングベルト２２が巻つけられ、テンションプーリ２０はタイミングベルト２２に所定の張力を付与するよう調整される。
【００３０】
吸気カムシャフト１５と排気カムシャフト１６は、クランクシャフト１４の回転に従動し、クランクシャフト１４の１／２の角速度で回転する。
【００３１】
図２は、図１のエンジン１からヘッドカバー１３を取り除いた状態でのシリンダヘッド１２の平面図である。図３は、図２のＩ−Ｉ縦断面図である。図４は、図２のＩＩ−ＩＩ縦断面図である。図５は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ縦断面図である。
【００３２】
図２乃至図５に示すように、吸気カムシャフト１５と排気カムシャフト１６は、相互に平行に車体左右方向に延び、各気筒Ａごとに点火プラグ２３が設けられている。エンジン１は、１気筒Ａあたり２つの吸気弁３９（吸気ポート３４）及び２つの排気弁４０（排気ポート３５）が設けられた４弁タイプのエンジンであり、吸気弁３９及び排気弁４０の各ステムエンド８１にはカムに当接して弁をリフトさせるタペット２４が当接されている。
【００３３】
吸気カムシャフト１５と排気カムシャフト１６には、各吸気弁３９及び排気弁４０のタペット２４ごとにカムプロフィールが同じ２枚のサイドカム２５、２７と、このサイドカム２５、２７とプロフィールの異なる１枚のセンタカム２６が形成されている。センタカム２６は、サイドカム２５、２７の間に配設され、タペット２４の中央部（後述するセンタタペット４３）に当接し、サイドカム２５、２７はタペット２４の両側部（後述するサイドタペット４１、４２）に当接する。
【００３４】
シリンダヘッド１２は、基部３０と、この基部３０の左右及び後ろの周縁部から立設され、相互に連続する側壁部３１、３２、３３とを有する。そして、側壁部３３に対向する前面壁にはシリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、及びヘッドカバー１３の側面全体に亘って、クランクプーリ１７、カムプーリ１８、１９、テンションプーリ２０、２１、タイミングベルト２２などを保護するカバー部材２８が取り付られる。
【００３５】
シリンダヘッド１２の基部３０は、燃焼室Ｂの頂上部、この燃焼室Ｂに臨む吸気ポート３４及び排気ポート３５、点火プラグ２３が螺合装着されるプラグホール３６…３６等が形成される部分であり、吸気マニホールド３７及び排気マニホールド３８等が組み付けられる。
【００３６】
基部３０の上面にはカムキャリア５０が備えられている。このカムキャリア５０は、シリンダヘッド１２の左右及び後側壁部３１〜３３で囲まれたシリンダヘッド１２の上部空間内で水平に広がる横プレート５１と、この横プレート５１のほぼ全周縁部に亘って設けられた周壁部５２とを含む箱形状の部材である。横プレート５１には、カムシャフト１５、１６の下部を軸支するウェブ５３や、タペット２４を摺動自在に収容して案内するタペットガイド５４等が一体に形成されている。
【００３７】
ウェブ５３は横プレート５１から上方に立設され、図２に示すように、気筒Ａの左側方又は右側方であって相隣接する気筒Ａの略中間位置に配置されている。そして、ウェブ５３の上面には、カムシャフト１５、１６の上部を軸支するカムキャップ５５がボルト５６で結合されている。これにより、カムシャフト１５、１６をジャーナル部１５ａ、１６ａで軸支する軸受部５７が構成される。
【００３８】
なお、各軸受部５７は、基本的に同形状で一定間隔で配置されているが、最前方の軸受部５７ａ，５７ａだけは、形状が異なり、且つ、カムプーリ１８、１９に近接配置されて、隣接する軸受部５７との間隔が広くなっている。
【００３９】
タペットガイド５４は横プレート５１を上下に貫く傾斜した円筒状に形成され、その中にカム２５〜２７に従動して吸気弁３９又は排気弁４０を往復運動させるタペット２４が摺動自在に収容されている。
【００４０】
また、横プレート５１には、シリンダヘッド基部３０のプラグホール３６に装着される点火プラグ２３が挿通する孔５８が形成されている。すなわち、各気筒Ａの直上方に対応する位置において、横プレート５１を上下に貫く円柱部５９が形成され、この円柱部５９に上下に延びる貫通孔５８が形成されている。
【００４１】
ただし、図２に示すように、最前方の孔５８は、油圧コントロールバルブ６０が挿通する孔６１と共に２円連接形状の柱状部６２に形成されている。油圧コントロールバルブ６０は、タペット２４に対して作動油を供給する。
【００４２】
ヘッドカバー１３は、シリンダヘッド１２の左右及び後側壁部３１〜３３の上端面と、カムキャリア５０の円柱部５９及び柱状部６２の上端面とにおいてシリンダヘッド１２側に接し、組み付けられている。
【００４３】
また、横プレート５１の上面側には、孔５８、６１とタペットガイド５４との問の位置において前後に延びるリブ６３、６４が形成されている。そして、このリブ６３、６４に、タペット２４に対して作動油を供給するためのオイルギャラリ６５、６６が形成されている。
【００４４】
また、図３に示すように、横プレート５１の左縁部には円形の凹部７０が複数形成されていると共に、前後縁部には円形の膨出部７１が複数形成されている。さらに、左右一対の吸気側及び排気側ウェブ５３間を連絡する梁部７２が横プレート５１の上面側に形成され、該梁部７２の中間位置において横プレート５１を上下に貫く円柱部７３が形成されている。
【００４５】
そして、カムキャリア５０は、これらの凹部７０、膨出部７１、及び円柱部７３において、ボルト７４によりシリンダヘッド１２に組み付けられている。その場合に、シリンダヘッド１２の基部３０からは、凹部７０、膨出部７１、及び円柱部７３に対応してそれぞれ円柱部７５が立設され、これらの端面同士が密着して対接することにより、カムキャリア５０がシリンダヘッド１２に安定に固定される。
【００４６】
また、シリンダヘッド１２の基部３０からは、プラグ挿通孔５８及びコントロールバルブ挿通孔６１が形成された円柱部５９及び柱状部６２に対応する円柱部７６も立設され、これらの端面同士も密着して対接することにより、カムキャリア５０がより一層シリンダヘッド１２に安定に固定される。
【００４７】
さらに、カムキャップ５５をウェブ５３に結合するボルト５６のうち、吸気側の右側のいくつかのボルト５６ａは、ウェブ５３及び横プレート５１を貫通してシリンダヘッド１２の基部３０に突入し、カムキャップ５５をウェブ５３に結合すると共に、カムキャリア５０をシリンダヘッド１２に共締めしている。
【００４８】
また、共締め用ボルト５６ａに対応する位置において、横プレート５１から下方に延びる円柱部７７が形成されると共に、シリンダヘッド１２の基部３０からは、円柱部７７に対応する円柱部７８が立設されて、これらの端面同士もまた密着して対接することにより、カムキャリア５０がより一層シリンダヘッド１２に安定に固定される。
【００４９】
そして、シリンダヘッド１２は、基部３０を貫通してシリンダブロック１１に突入するヘッドボルト８０によりシリンダブロック１１に組み付けられている。その場合に、ヘッドボルト８０は、気筒Ａ内の爆発応力を均等に受けてシリンダヘッド１２をシリンダブロック１１に安定に固定するために、各気筒Ａの左側方又は右側方であって相隣接する気筒Ａの略中間位置に配置されている。
【００５０】
以上のように、このエンジン１のシリンダヘッド１２にあっては、該シリンダヘッド１２と別体のカムキャリア５０を備え、該カムキャリア５０にカムシャフト１５、１６を軸受けするウェブ５３と、タペット２４を収容するタペットガイド５４とを一体に形成したから、カムキャリア５０をシリンダヘッド１２に組み付けるだけで、軸受部５７を構成するウェブ５３と、タペット２４を案内するタペットガイド５４とを一度にシリンダヘッド１２に組み付けることができる。その結果、シリンダヘッドボルト８０とカムシャフト１５、１６との干渉による組み付け性、サービス性の悪化を防止しつつ、レイアウト性の向上が図られ、ひいては、シリンダヘッド１２の組立作業性が改善され、シリンダヘッド１２がコンパクト化する。
【００５１】
また、このカムキャリア５０においては、広がり方向が相異なり、また形状の相異なる横プレート５１、周壁部５２、ウェブ５３、タペットガイド５４、その他の種々の部位同士が相互に連結され合うから、これらが補完し合って剛性の高いものとなる。その結果、カムシャフト１５、１６や、タペット２４、あるいは油圧コントロールバルブ６０等が安定に支持される。
【００５２】
さらに、カムキャリア５０がシリンダヘッド１２と別体に設けられているから、ウェブ５３及びカムキャップ５５で構成される軸受部５７とヘッドボルト８０とが干渉することがなく、軸受部５７の配置の自由度がヘッドボルト８０によって制限されることがない。したがって、上記のように、軸受部５７とヘッドボルト８０とを共に、気筒Ａの左側方又は右側方であって相隣接する気筒Ａの略中間位置に重ねて配置することができる。
［タペット構造］
次に、本発明に係る実施形態のタペット構造について説明する。
【００５３】
図６は、センタタペットの外観図である。図７は、サイドタペットの外観図である。図８は、本発明の弁制御構造を適用した実施形態のタペット構造を例示する横断面図である。図９は、図８のＩＶ−ＩＶ縦断面図である。図１０は、本実施形態のタペットの内部構造を示すシリンダヘッドの要部断面図であり、図３乃至図５とはシリンダヘッドの形状の一部が異なっている。図１１は、図１０のシリンダヘッドの一部を示す平面図である。
【００５４】
尚、吸気弁３９と排気弁４０とは、気筒の軸心に対して略対称に同じ構成となっている。また、図２乃至図５で説明した構成には、同一の番号を付して説明を省略する。また、本実施形態のタペット構成は、吸気弁３９と排気弁４０の両方に適用した例を説明するが、いずれか一方に適用することもできる。
【００５５】
図１０に示すように、タペット２４とステムエンド８１とは、シム９０を介して当接している。また、９１はバルクコッタ、９２はバルブシートで、このバルブシート９２と、シリンダヘッド１２の凹部９３との間には、バルブスプリング８２が配設されている。
【００５６】
バルブスプリング８２は、吸気弁３９及び排気弁４０を吸気ポート３４及び排気ポート３５に対して夫々閉成する方向に付勢している。
【００５７】
また、シリンダヘッド１２の内壁側のタペットガイド５４近傍には、カムシャフト１５、１６と平行にシリンダヘッド１２の左右方向に延びるオイルギャラリ６５、６６が形成され、また、このオイルギャラリ６５、６６から直角に外壁側に分岐してタペット２４に油圧を供給する分岐油路９５が形成されている。分岐油路９５は、シリンダヘッド成形後の加工でドリル加工等によりオイルギャラリ６５、６６に連通するようにシリンダヘッドの壁部に穴あけを施して形成される。
【００５８】
図１１にも示すように、分岐油路９５は、隣接するタペット２４の両外周面の一部にオーバラップするよう形成されている。また、タペット２４をタペットガイド５４に組み込む際に、タペット２４がタペットガイド５４のボア内で回転しないように、タペットガイド５４の内壁部に凹部５４ａが形成されている共に、当該凹部５４ａに開口するようにサイドタペット４２の反オイルギャラリ６５、６６側の第２外周面４２ｃにボール９４を保持するボール保持部材４２ｌが別部材として圧入されている。ボール保持部材４２ｌに保持されたボール部材９４は、タペットガイド５４の凹部５４ａに嵌合して、タペット２４がタペットガイド５４のボア内での回転を規制している。
【００５９】
本実施形態として例示するタペット２４は、各吸気弁３９及び排気弁４０のステムエンド８１に連結されたサイドタペット４２と、このサイドタペット４２間に配設され、両サイドタペット４２に対して相対的に摺動可能に設けられたセンタタペット４１と、サイドタペット４２とセンタタペット４１とを結合させて協働させるロック手段とを備える。
【００６０】
サイドタペット４２は、サイドカム２５、２７に当接して吸気弁３９及び排気弁４０をリフトさせ、センタタペット４１はセンタカム２６に当接して吸気弁３９及び排気弁４０をリフトさせるロック動作と、サイドタペット４２に対して相対的に摺動するアンロック動作とを有する。
【００６１】
サイドカム２５、２７は、センタカム２６より小さいリフト量の低速用カムプロフィールを有し、センタカム２６は、サイドカム２５、２７より大きいリフト量の高速用カムプロフィールを有する。
【００６２】
図６乃至図１０に示すように、タペット２４は円筒状の外形を有し、センタカム２６及びサイドカム２５、２７に当接する平面部４１ａ、４２ａが、ステムエンド８１の軸心方向（弁のリフト方向）に平行で、カムの摺動方向に長辺となるように、センタタペット４１と、このセンタタペット４１を挟むようにセンタタペット４１の両側に設けられたサイドタペット４２とに三分割されている。
【００６３】
センタタペット４１には、センタカム２６に当接する第１平面４１ａがステムエンド８１の軸心に垂直に、カム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４１には、第１平面４１ａのカム摺動方向に沿った縁部から垂直に折れ曲がり、カムの摺動方向に対して対称な対向する２つの第１外側面４１ｂが形成されている。
【００６４】
また、センタタペット４１には、第１平面４１ａのカム摺動方向の両端部から垂直に折れ曲がった円弧状の第１外周面４１ｃと、第１外側面４１ｂを一方から他方に貫通するように、タペット軸心を通り、カムシャフト方向に平行な第１ガイド孔４１ｅとが形成されている。
【００６５】
更に、センタタペット４１の第１外周面４１ｃの円周方向の両縁部分には、この第１外周面４１ｃから連続してサイドタペット４２側にオーバーラップするよう延設された突出部４１ｄが形成され、この突出部４１ｄにおけるサイドタペット４２側にオーバーラップした部分には、サイドタペット４２との分割部分に摺接する第１受面４１ｆが形成されている。
【００６６】
センタタペット４１に延設された突出部４１ｄは、タペット軸心方向にその略全長に亘って延設されている。
【００６７】
サイドタペット４２には、サイドカム２５、２７に当接する２つの第２平面４２ａがカムの摺動方向に平行な方向に対して対称に形成されている。また、サイドタペット４２には、第２平面４２ａのカム摺動方向に沿った縁部から垂直に折れ曲がり、ステムエンド８１の軸心を通り、カムの摺動方向に対して対称な対向する２つの第２内側平面４２ｂと、第２平面４２ａのカムシャフト方向の両端部から垂直に折れ曲がった円弧状の第２外周面４２ｃと、２つの対向する第２内側平面４２ｂを中間部分で連結し、ステムエンド８１との当接部を形成する第２連結部４２ｄと、第２連結部４２ｄに形成された第２プリングガイド孔４２ｇとが形成されている。
【００６８】
また、第２連結部４２ｄには、第２内側平面４２ｂを外部に連通し、この第２内側平面４２ｂの底部に溜った油を排出するオイル落し孔４２ｊが形成されている。
【００６９】
また、サイドタペット４２には、一方のサイドタペットの第２外周面４２ｃから他方のサイドタペットの第２外周面４２ｃを貫通するように、タペット軸心を通り、カムシャフト方向に平行な第２ガイド孔４２ｅと、一方のタペットの第２ガイド孔４２ｅに連通して第２外周面４２ｃにステムエンド８１方向に平行に形成された第２溝部４２ｆとが形成されている。
【００７０】
センタタペット４１とサイドタペット４２とは、第１外側面４１ｂと第２内側平面４２ｂで摺動自在に分割部分を形成している。サイドタペット４２のカム摺動方向の端面縁部であって、センタタペット４１との分割部分には、第１受面４１ｆに摺接する第２摺接面４２ｈが形成されている。
【００７１】
センタタペット４１は両サイドタペット４２間に組み込まれて、第１外側面４１ｂと第２外側面４１ｂとが、ステムエンド８１に平行でカムシャフトに垂直な平面に沿って摺動すると共に、第１受面４１ｆと第２摺接面４２ｈとが、その平面に沿って摺動する。
【００７２】
センタタペット４１は、タペットスプリング４９を介在させてサイドタペット４２に組み込まれ、サイドタペット４２の第２外側面４２ｂに沿って、相対的に移動可能となっている。
【００７３】
このように、センタタペット４１の第１外周面４１ｃの円周方向の両縁部分に、第１外周面４１ｃから連続してサイドタペット４２側にオーバーラップするよう突出部４１ｄを延設し、センタタペット４１とサイドタペット４２とがアンロック状態で、サイドカム２５、２７によりサイドタペットが駆動される際、サイドタペット４２の第２摺接面４２ｈとセンタタペット４１の突出部４１ｄを介してセンタタペット４１にサイドカム２５、２７が力が分散するため、サイドタペット４２の第２外周面４２ｃだけでなく、センタタペット４１の第１外周面４１ｃもタペットガイド５４と圧接することになり、タペット４１、４２とタペットガイド５４と摺接する面の面圧を低減して耐摩耗性を向上できる。
【００７４】
センタタペット４１の第１平面４１ａとサイドタペット４２の第２平面４２ａとが略面一の状態、即ち、カム２５、２６、２７のベースサークル部とタペット４１、４２とが当接している状態で、第１ガイド孔４１ｅと第２ガイド孔４２ｅとは、タペット軸心を通り、カムシャフトに平行に一直線に連通するよう形成されている。
【００７５】
センタタペット４１の第１ガイド孔４１ｅとサイドタペット４２の第２ガイド４２ｅには、センタタペット４１とサイドタペット４２とを結合させて協働させるロック手段が設けられている。
【００７６】
ロック手段は、センタタペット４１の第１ガイド孔４１ｅ内に摺動自在に挿通されたロックピン４３と、一方のサイドタペット４２の第２ガイド孔４２ｅに摺動自在に挿通されたプランジャ４４と、他方のサイドタペット４２の第２ガイド孔４２ｅに配設された押圧スプリング４５と、この押圧スプリング４５によりプランジャ側に付勢されたカップ状のレシーバ４６とを備える。
【００７７】
一方のサイドタペット４２の第２ガイド孔４２ｅに連通するよう形成された第２溝部４２ｆは、第２ガイド孔４２ｅに連通してプランジャ４４に油圧を印加する作動油路としての役割を有する。その際、タペット４２が上下動しても第２ガイド孔４２ｅと分岐油路９５とが常時連通するように、第２溝部４２ｆはタペット４２の摺動方向に長く形成されている。
【００７８】
プランジャ４４を作動させるための制御油圧は、図２に示す油圧コントロールバルブ６０により制御油圧が生成され、オイルギャラリ６５、６６から各タペット２４に分岐する分岐油路９５からサイドタペット４２の第２溝部４２ｆを通じて第２ガイド孔４２ｅに供給されて、プランジャ４４の反ロックピン４３側の端面４４ｂに制御油圧を作用させる。第２ガイド孔４２ｅの反ロックピン４３側の孔は、第２溝部４２ｆに連通してロックピン４３の反レシーバ側の端面４３ｂに油圧を作用させる油圧室としての役割を持っている。
【００７９】
押圧スプリング４５の一端部はレシーバ４６により、他端部は空気や油が抜けるように環状のストッパ部材４７により第２ガイド孔４２ｅ内部に保持されている。
【００８０】
押圧スプリング４５は、レシーバ４６を該当するサイドタペット４２の第２外側面４２ｂ方向に付勢する。レシーバ４６は、その拡径されたフランジ部４６ａが第２ガイド孔４２ｅに形成された段差部４２ｉに当接することにより第２ガイド孔４２ｅ内でのプランジャ４４側への作動範囲が規制されており、レシーバ４６の作動範囲は、レシーバ４６のロックピン４３側の端面４６ｂが、センタタペット４１の第１外側面４１ｂと（センタタペット４１とサイドタペット４２との分割部分）と面一になり、つまりロックピン４３の両端面４３ａ、４３ｂがサイドタペット４２の第２外側面４２ｂと面一に位置決めされるよう規制されている。
【００８１】
プランジャ４４は、油圧が印加されて押圧スプリング４５の付勢力に抗してロックピン４３を一方のサイドタペット４２の第２ガイド孔４２ｅ方向に付勢する。プランジャ４４は、その反ロックピン４３側の端面４４ｂがその第２ガイド孔４２ｅに設けられた、油が抜けるように形成された環状のストッパ部材４８に当接することにより第２ガイド孔４２ｅ内での反レシーバ４６側への作動範囲が規制されており、プランジャ４４の作動範囲は、プランジャ４４のロックピン４３側の端面４４ａが、センタタペット４１の第１外側面４１ｂと（センタタペット４１とサイドタペット４２との分割部分）と面一になり、つまりロックピン４３の両端面４３ａ、４３ｂがサイドタペット４２の第２外側面４２ｂと面一に位置決めされるよう規制されている。
【００８２】
ロックピン４３は、その軸方向中間部に縮径部４３ｃが形成され、ロックピン４３の外周面と第１ガイド孔４１ｅとの間の摺動面積を小さくすることができる。
【００８３】
プランジャ４４は、作動油路４２ｆから油圧が印加されてロックピン４３側の端面４４ａをセンタタペット４１の第１ガイド孔４１ｅ内に移動させると共に、ロックピン４３のレシーバ４６側の端面４３ａを押圧スプリング４５に抗して第２ガイド孔４２ｅ内に移動させることにより、ロックピン４３とプランジャ４４とがセンタタペット４１とサイドタペット４２との分割部分に跨がるように移動してロックさせると共に、油圧を解放して、押圧スプリング４５がロックピン４３をプランジャ４４側に移動させ、ロックピン４３の両端面４３ａ、４３ｂが第１ガイド孔４１ｅ内でセンタタペット４１とサイドタペット４２との分割部分と面一になるよう移動させることによりロックを解除する。
【００８４】
プランジャ４４が挿通された第２ガイド孔４２ｅは、第２溝部４２ｆの下方において分岐油路９５に連通されている。分岐油路９５は、隣接するタペットガイド５４の内周面５４ａの一部にオーバーラップするように、シリンダヘッド成形後の加工で基部３０の側壁部３１、３２からオイルギャラリ６５、６６に向けてドリル加工等により形成され、タペット２４を組付けた時に第２溝部４２ｆと分岐油路９５とが連通するよう穴あけ加工される。これにより、タペットガイドごとに分岐油路を形成する必要がなくなるので、分岐油路の加工工数を低減できる。
【００８５】
図１２は、図８をＶ方向から見た側面図である。図１３は、図１２のＶＩ−ＶＩ横断面図である。図１４は、図８をＶ方向から見たセンタタペットの側面図である。図１５は、図８をＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見たサイドタペットの縦断面図である。
【００８６】
尚、図２乃至図５で説明した構成には、同一の番号を付して説明を省略する。
【００８７】
図６、図７及び図１０並びに図１２乃至図１５に示すように、センタタペット４１には、その第１外側面４１ｂを貫通する抜け止めピン挿通孔４１ｇが形成されている。この抜け止めピン挿通孔４１ｇは、第１ガイド孔４１ｅを中心として対称に平行に２本形成されている。
【００８８】
また、両サイドタペット４２の第２摺接面４２ｈには、センタタペット４１の抜け止めピン挿通孔４１ｇに対応して互いに対向するようにカム摺動方向に所定深さだけえぐられた切り欠き部４２ｍが上下方向に形成されている。この切り欠き部４２ｍは、センタタペット４１を組み付ける際に、センタタペット４１の抜け止めピン挿通孔４１ｇに抜け止めピン１０１を挿通可能なように、抜け止めピン挿通孔４１ｇの開口部が切り欠き部４２ｍを介してサイドタペット４２の第２外周面４２ｃから外部に臨むよう構成されている。
【００８９】
センタタペット４１は、タペットスプリング４９によりセンタカム方向へ付勢された構造となっているため、センタタペット４１とサイドタペット４２とを組み付ける際に、スプリングの付勢力によってセンタタペット４１が上方に突出してロックピン４３が抜けてしまう。このため、センタタペット４１とサイドタペット４２とを組み付けた後、サイドタペット４２の一方の切り欠き部４２ｍから他方の切り欠き部４２ｍに向けてセンタタペット４１の抜け止めピン挿通孔４１ｇに抜け止めピン１０１を挿通して抜けを抑えている。
【００９０】
尚、センタタペット４１の第１平面４１ａとサイドタペット４２の第２平面４２ａとが略面一の状態で、抜け止めピン１０１が切り欠き部４２ｍの上端部に当接して抜けを抑え、切り欠き部４２ｍの上下方向の長さＨは、センタタペット４１とサイドタペット４２とがアンロック状態で相対的に摺動する長さ以上に設定される。
［タペット構造の他の実施形態］
図１６は、タペット構造の他の実施形態を示す、図９に対応する縦断面図である。
【００９１】
尚、図２乃至図５で説明した構成には、同一の番号を付して説明を省略する。
【００９２】
図１６に示すように、他の実施形態のタペット２４は、第２溝部４２ｆから第２ガイド孔４２ｅに連通する連通路４２ｋを形成し、プランジャ４４は、その反ロックピン４３側の端面４４ｂが第２ガイド孔４２ｅに形成されたストッパ部材１０８に当接することにより第２ガイド孔４２ｅ内での反レシーバ４６側への作動範囲が規制されている。
［タペットの動作］
エンジンの低速運転時において、サイドカム２５、２７により、弁を低リフトさせる場合には、図８において、プランジャ４４の反ロックピン４３側の端面４４ｂに対する制御油圧を解放して（印加させないで）、押圧スプリング４５の付勢力によりロックピン４３の両端面４３ａ、４３ｂをセンタタペット４１とサイドタペット４２との分割部分と面一な状態とし、センタタペット４１がサイドタペット４２に対して相対的に上下方向に移動可能とする。
【００９３】
この状態で、サイドカム２５、２７がサイドタペット４２の第２平面４２ａを押すことによって弁をリフトさせると共に、センタタペット４１はサイドタペット４２とは無関係に摺動することになる。
【００９４】
エンジンの高速運転時において、センタカム２６により、弁を高リフトさせる場合には、図８において、プランジャ４４の反ロックピン４３側の端面４４ｂに制御油圧を印加させて、押圧スプリング４５の付勢力に抗してロックピン４３をレシーバ４６側に移動させ、プランジャ４４とロックピン４３とをサイドタペット４２とセンタタペット４１との分割部分に跨がることによって、センタタペット４１がサイドタペット４２と結合される。
【００９５】
この状態で、センタカム２６がセンタタペット４１の第１平面４１ａを押すことによって、センタタペット４１はサイドタペット４２と一体で移動して、弁をリフトさせることになる。
【００９６】
尚、ロックピン４３のアンロック状態からロック状態へ、或いはロック状態からアンロック状態への移行は、プランジャ４４に制御油圧を印加又は解放してカムプロフィルがベース円になった時に容易に達成される。
【００９７】
上記実施形態によれば、センタタペット４１のセンタカム２６に対する摺動長を大きくできるため、弁のリフト量を大きく設定できる。
【００９８】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００９９】
例えば、サイドカム２５、２７のカムプロフィルを略真円とし、１つの燃焼室に設けられた一対の吸気弁の一方を低速運転時にリフト停止状態にすれば、燃焼室内に吸気スワールを生成するよう構成できる。但し、リフト停止状態でも、２ｍｍ（実効リフト量）程度はリフトさせて、吸気ポート内に溜っている燃料を燃焼室内に導出する必要がある。
【０１００】
また、１つの燃焼室に設けられた一対の吸気弁又は排気弁を夫々異なるカムプロフィルでリフトさせ、一対の弁のリフト量を可変にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態として例示するエンジンの側面図である。
【図２】図１のエンジンからヘッドカバーを取り除いた状態でのシリンダヘッドの平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ縦断面図である。
【図４】図２のＩＩ−ＩＩ縦断面図である。
【図５】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ縦断面図である。
【図６】センタタペットの外観図である。
【図７】サイドタペットの外観図である。
【図８】本発明の弁制御構造を適用した実施形態のタペット構造を例示する横断面図である。
【図９】図８のＩＶ−ＩＶ縦断面図である。
【図１０】本実施形態のタペットの内部構造を示すシリンダヘッドの要部断面図である。
【図１１】図１０のシリンダヘッドの一部を示す平面図である。
【図１２】図８をＶ方向から見た側面図である。
【図１３】図１２のＶＩ−ＶＩ横断面図である。
【図１４】図８をＶ方向から見たセンタタペットの側面図である。
【図１５】図８をＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見たサイドタペットの縦断面図である。
【図１６】他の実施形態のタペットの内部構造を例示する図８に対応する縦断面図である。
【符号の説明】
１  エンジン
１５、１６  カムシャフト
２４  タペット
２５、２７  サイドカム
２６  センタカム
４１  センタタペット
４２  サイドタペット
４３  ロックピン
４４  プランジャ
４６  レシーバ
【図１】
0003785634.tif 000002
【図２】
0003785634.tif 000003
【図３】
0003785634.tif 000004
【図４】
0003785634.tif 000005
【図５】
0003785634.tif 000006
【図６】
0003785634.tif 000007
【図７】
0003785634.tif 000008
【図８】
0003785634.tif 000009
【図９】
0003785634.tif 000010
【図１０】
0003785634.tif 000011
【図１１】
0003785634.tif 000012
【図１２】
0003785634.tif 000013
【図１３】
0003785634.tif 000014
【図１４】
0003785634.tif 000015
【図１５】
0003785634.tif 000016
【図１６】
0003785634.tif 000017