(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁のリフト量を可変とするカムと、該カムに当接して弁をリフトさせるタペットとを有し、燃焼状態に応じて弁のリフト量を制御する内燃機関の弁制御構造において、
前記タペットは円筒状で、ステムエンドの一端部に設けられると共に、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、中央タペットと、該中央タペットを挟むように、その両側面に摺接する外部タペットとの三つに分割され、
前記タペットの内部には、前記中央タペットと外部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、
前記ロック手段は、前記中央タペットと外部タペットとの分割面に交わるように、該分割面と直角方向に作動すると共に、前記タペット軸心からカムの摺動方向にオフセットして配置されたロックピンを有することを特徴とする内燃機関の弁制御構造。
【請求項２】
前記外部タペットは、タペットフレームと、該タペットフレームの外部を覆うタペットカバーとを備え、該タペットフレームとタペットカバーとにより隙間を形成し、該隙間に前記ロックピンを作動させるオイルを通じさせることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の弁制御構造。
【請求項３】
前記中央タペットには、前記ロックピンを前記外部タペット側に付勢するスプリングが設けられ、該スプリングは、該ロックピンの作動方向に摺動すると共に、その作動範囲が規制されたスプリングシートにより該中央タペット内部に保持され、該スプリングシートの作動範囲は、前記スプリングシートの前記ロックピン側の端面が、前記中央タペットと外部タペットとの分割面と面一になり、且つ前記ロックピンの前記スプリングシート側の端面が、前記分割面と面一に位置決めされるよう規制されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の弁制御構造。
【請求項４】
前記ロックピンを作動させるオイルを通じさせる隙間が前記外部タペットの全外周に亘って形成され、前記外部タペットには該隙間に連通して該ロックピンの反スプリングシート側の端面に油圧を作用させる油圧室が形成され、該隙間が該油圧室より下方に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関の弁制御構造。
【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を有し、燃焼状態に応じて弁のリフト量を制御する内燃機関の弁制御構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、内燃機関の運転状態に応じて弁のリフト量を可変制御する弁制御構造として、特許第２５６３７１３号や米国特許第５０９０３６４号には、同心状の内部タペットと外部タペットとを有し、油圧作動されるロックピンにより、内部タペット及び外部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、内部タペットと外部タペットとを分離して内部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】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来構造では、ロックピンがタペット軸心を通り、内部タペットと外部タペットの分割面と直角方向に作動するよう配設されているので、カムがタペットに当接することによりタペットがロックピンを回転軸としてカムの摺動方向に揺れるように作用して、タペットのカムに対する摺動面積が変動してリフト量が変動したり、タペットやカムの摺動面が偏摩耗するという不都合がある。
【０００４】
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面積を確保でき、ロックピンを回転軸とするタペットの揺れを規制できる内燃機関の弁制御構造を提供することである。
【０００５】
【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、本発明の内燃機関の弁制御構造は、弁のリフト量を可変とするカムと、該カムに当接して弁をリフトさせるタペットとを有し、燃焼状態に応じて弁のリフト量を制御する内燃機関の弁制御構造において、前記タペットは円筒状で、ステムエンドの一端部に設けられると共に、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、中央タペットと、該中央タペットを挟むように、その両側面に摺接する外部タペットとの三つに分割され、前記タペットの内部には、前記中央タペットと外部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、前記ロック手段は、前記中央タペットと外部タペットとの分割面に交わるように、該分割面と直角方向に作動すると共に、前記タペット軸心からカムの摺動方向にオフセットして配置されたロックピンを有する。
【０００６】
また、好ましくは、前記外部タペットは、タペットフレームと、該タペットフレームの外部を覆うタペットカバーとを備え、該タペットフレームとタペットカバーとにより隙間を形成し、該隙間に前記ロックピンを作動させるオイルを通じさせる。
【０００７】
また、好ましくは、前記中央タペットには、前記ロックピンを前記外部タペット側に付勢するスプリングが設けられ、該スプリングは、該ロックピンの作動方向に摺動すると共に、その作動範囲が規制されたスプリングシートにより該中央タペット内部に保持され、該スプリングシートの作動範囲は、前記スプリングシートの前記ロックピン側の端面が、前記中央タペットと外部タペットとの分割面と面一になり、且つ前記ロックピンの前記スプリングシート側の端面が、前記分割面と面一に位置決めされるよう規制されている。
【０００８】
また、好ましくは、前記ロックピンを作動させるオイルを通じさせる隙間が前記外部タペットの全外周に亘って形成され、前記外部タペットには該隙間に連通して該ロックピンの反スプリングシート側の端面に油圧を作用させる油圧室が形成され、該隙間が該油圧室より下方に配置されている。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明のように、請求項１の発明によれば、タペット内部に設けられたロック手段は、中央タペットと外部タペットとの分割面に交わるように、分割面と直角方向に作動すると共に、タペット軸心からカムの摺動方向にオフセットして配置されたロックピンを有することにより、タペットのカムに対する摺動面積を確保でき、ロックピンを回転軸とするタペットの揺れを規制できるので、タペットを弁のリフト方向に正確に移動させることができる。また、カムの摺動方向に複数のロックピンを配置することができる。
【００１０】
更に、カムに当接するタペット面をカムの回転方向に三分割することが可能となり、摺動面積を広くできるので、カムフォークの設計自由度を高めることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、外部タペットは、タペットフレームと、タペットフレームの外部を覆うタペットカバーとを備え、タペットフレームとタペットカバーとにより隙間を形成し、隙間にロックピンを作動させるオイルを通じさせることにより、タペットフレームとタペットカバーによりオイル通路を容易に形成できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、中央タペットには、ロックピンを外部タペット側に付勢するスプリングが設けられ、このスプリングは、ロックピンの作動方向に摺動すると共に、その作動範囲が規制されたスプリングシートにより中央タペット内部に保持され、スプリングシートの作動範囲は、スプリングシートのロックピン側の端面が、中央タペットと外部タペットとの分割面と面一になり、且つロックピンのスプリングシート側の端面が、分割面と面一に位置決めされるよう規制されていることにより、組み付け時のスプリングの装着が容易となる。また、中央タペットと外部タペットとがアンロック状態で、両タペットの相対移動がスムーズに行える。また、アンロック状態からロック状態への移行は、ロックピンに油圧を印加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。
【００１３】
請求項４の発明によれば、ロックピンを作動させるオイルを通じさせる隙間が外部タペットの全外周に亘って形成され、外部タペットには隙間に連通してロックピンの反スプリングシート側の端面に油圧を作用させる油圧室が形成され、隙間が油圧室より下方に配置されていることにより、制御油圧発生時にロックピンに確実に圧力を伝達し、オイル通路が油圧室より下方にあることで油圧解放時に、オイルの自重で迅速に油圧室からオイルを排出できる。また、ロックピンへ供給するオイル通路が容易に形成でき、外周にオイル通路を形成することでタペットの剛性を高めることができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
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。
【００１６】
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前後方向に延びるようエンジンルーム内に縦置きされている。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。
【００１７】
シリンダヘッド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。
【００１８】
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、２１が軸支されている。
【００１９】
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、２１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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、相互に平行に車体前後方向に延び、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ＡＡたり２つの吸気弁３９（吸気ポート３７）及び２つの排気弁４０（排気ポート３８）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が固着されている。
【００２３】
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枚の第１カム２５、２７と、この第１カム２５、２７とプロフィールの異なる１枚の第２カム２６が形成されている。第２カム２６は、第１カム２５、２７の間に配設され、タペット２４の中央部に当接し、第１カム２５、２７はタペット２４の両側部に当接する。
【００２４】
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。
【００２５】
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、燃料噴射弁〈図示せず）や、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。
【００２６】
基部３０の上面には支持部材５０が備えられている。この支持部材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の下部を軸支する縦壁部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。縦壁部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、縦壁部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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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に対して潤滑油及び制御油圧生成のための作動油を供給する。
【００３１】
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、支持部材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。
【００３２】
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に対して潤滑油及び作動油を供給するための油路６５、６６が形成されている。
【００３３】
また、図２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、図３に示すように、左右一対の吸気側及び排気側縦壁部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。
【００３４】
そして、支持部材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、支持部材５０がシリンダヘッド１２に安定に固定される。
【００３５】
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、支持部材５０がより一層シリンダヘッド１２に安定に固定される。
【００３６】
さらに、カムキャップ５５を縦壁部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、縦壁部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を縦壁部５３に結合すると共に、支持部材５０をシリンダヘッド１２に共締めしている。
【００３７】
その場合に、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、支持部材５０がより一層シリンダヘッド１２に安定に固定される。
【００３８】
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。
【００３９】
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と別体の支持部材５０を備え、該支持部材５０にカムシャフト１５、１６を軸受けする縦壁部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、支持部材５０をシリンダヘッド１２に組み付けるだけで、軸受部５７を構成する縦壁部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、部品点数の削減、シリンダヘッド１２の構成の簡素化、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。
【００４０】
また、この支持部材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、縦壁部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。
【００４１】
さらに、支持部材５０がシリンダヘッド１２と別体に設けられているから、縦壁部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。
【００４２】
図６は、中央タペットの外観図である。図７は、外部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、図８のＶ−Ｖ縦断面図である。
【００４３】
図６乃至図１０に示すように、タペット２４は円筒状で、第１及び第２カム２５〜２７に当接する平面部が、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、中央タペット４１と外部タペット４２とに三分割されている。
【００４４】
外部タペット４２には、第１カム２５、２７に当接する２つの第１平面４２ａがステムエンド８１の軸心を通り、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、外部タペット４２には、第１平面４２ａに垂直に交わり、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１内側平面４２ｂと、これら２つの第１内側平面４２ｂを中間部分で連結する第１底面４２ｃと、第１平面４２ａに垂直に交わる円弧状の外側面４２ｄとが形成されている。
【００４５】
中央タペット４１には、第２カム２６に当接する第２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、中央タペット４１には、第２平面４１ａに垂直に交わり、ステムエンド８１の軸心方向で、カムの摺動方向に対して対称な対向する２つの第２外側面４１ｂと、これら２つの第２外側面４１ｂの下部に延びる第２円筒部４１ｃとが形成されている。
【００４６】
外部タペット４２の第１底面４２ｃには、中央タペット４１の第２円筒部４１ｃが摺動自在に挿通させる第１円筒孔４２ｄが形成され、中央タペット４１は外部タペット４２に組み込まれて、第１内側平面４２ｂと第２外側面４１ｂとが摺動自在となっている。
【００４７】
中央タペット４１の下部を第２円筒部４１ｃとして、外部タペット４２の第１円筒孔４２ｄと摺動させる構成としたことで、カムの押圧による荷重を側面で均一に支持でき、信頼性を高めることができる。
【００４８】
中央タペット４１と外部タペット４２には、第１平面４１ａと第２平面４２ａとが、面一の位置でカムの摺動方向とは直交するように、外部タペット４２の第１内側平面４２ｂと中央タペット４１の第２外側面４１ｂとを貫通し、タペット軸心からカムの摺動方向にオフセットして並列に形成された貫通孔４３、４４が形成されている。
【００４９】
貫通孔４３は、外部タペット４２の内部に形成された第１貫通孔４３ａと中央タペット４１の内部に形成された第２貫通孔４３ｂとが第２平面４１ａと第１平面４２ａとが面一の位置で一致するよう形成されている。同様に、貫通孔４４は、外部タペット４２の内部に形成された第１貫通孔４４ａと中央タペット４１の内部に形成された第２貫通孔４４ｂとが第２平面４１ａと第１平面４２ａとが面一の位置で一致するよう形成されている。
【００５０】
第２貫通孔４３ｂ、４４ｂには、タペット２４の軸心と交差して、第２貫通孔４３ｂ、４４ｂに直交する第３貫通孔４３ｃ、４４ｃが形成されている。
【００５１】
外部タペット４２の第１貫通孔４３ａ、４４ａと中央タペット４１の第２貫通孔４３ｂ、４４ｂには、中央タペット４１と外部タペット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。
【００５２】
ロック手段は、外部タペット４２の第１貫通孔４３ａ、４４ａに摺動自在に挿通された筒状で端面が面取りされたロックピン４５と、中央タペット４１の第２貫通孔４３ｂ、４４ｂに設けられたスプリング４６と、このスプリング４６を第２貫通孔４３ｂ、４４ｂ内部に保持するよう互いに開放端部が内方に対向するように配置されたカップ状の一対のスプリングシート４７とを備える。
【００５３】
スプリング４６は、互いに対向するスプリングシート４７を第１内側平面４２ｂに向けて付勢する。スプリングシート４７は、その拡径されたフランジ部４７ａが第２貫通孔４３ｂ、４４ｂに圧入されたシートストッパ部材４３ｄ、４４ｄに当接することにより第２貫通孔４３ｂ、４４ｂ内での作動範囲が規制されており、スプリングシート４７の作動範囲は、スプリングシート４７のロックピン側の端面４７ｂが、中央タペット４１の第２外側面４１ｂと（中央タペット４１と外部タペット４２との分割面）と面一になり、且つロックピン４５のスプリングシート４７側の端面が、外部タペット４２の第１内側平面４２ｂと面一に位置決めされるよう規制されている。
【００５４】
上記構成において、タペット２４内部に設けられたロック手段は、ロックピン４５が中央タペット４１と外部タペット４２との分割面に交わるように、分割面と直角方向に作動すると共に、タペット軸心からカムの摺動方向にオフセットして配置されることにより、ロックピン４５を回転軸とするタペットの揺れを規制できるので、タペット２４を弁のリフト方向に正確に移動させることができる。また、カムの摺動方向に複数のロックピン４５を配置することができる。
【００５５】
更に、カムに当接するタペット面を三分割することが可能となり、摺動面積を広くできるので、カムフォークの設計自由度を高めることができる。また、カムに当接するタペット面を平面にできるので、従来のように摺動面積をかせぐために曲面にしたりする必要がなくなり、カムとの摺動による摩擦抵抗や機械的損失等も低減できる。
【００５６】
スプリングシート４７は、フランジ部４７ａが第２貫通孔４３ｂ、４４ｂに設けられたリング部材４９に当接することにより対向するスプリングシート４７同士が接近する方向への第２貫通孔４３ｂ、４４ｂ内での作動範囲が規制されている。
【００５７】
ロックピン４５は、第１貫通孔４３ａ、４４ａに圧入されたピンストッパ部材４８により反スプリングシート側への作動範囲が規制され、スプリングシート４７に押されてロックピン４５の反スプリングシート側の端面がピンストッパ部材４８に当接することによって、ロックピン４５のスプリングシート４７側の端面が、外部タペット４２の第１内側平面４２ｂと面一に位置決めされるよう規制されている。
【００５８】
タペット２４は、第１貫通孔４３ａ，４４ａが設けられた外部タペット４２、中央タペット４１を備える他に、タペットフレーム９１の外周を覆うタペットカバー９２とを有し、このタペットフレーム９１の外周とタペットカバー９２との間に隙間９３を形成し、この隙間９３が第１貫通孔４３ａ、４４ａの外部タペット４２の第１外側面４２ｄ側の開口端４２ｅに連通される。この構成により、外部タペット４２とタペットカバー９２によりオイル通路を容易に形成できる。
【００５９】
この隙間９３は、外部タペット４２の外側面４２ｄの全周に亘って形成され、この全周に形成された隙間９３から分岐して第１貫通孔４３ａ、４４ａの外部タペット４２の第１外側面４２ｄ方向の開口端４２ｅに連通される。
【００６０】
ロックピン４５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、油路６５、６６から各タペット２４に分岐する分岐路１０１からタペットカバー９２の内外を連通する連通孔９９を通じて隙間９３に供給されて、開口端４２ｅからロックピン４５の反スプリングシート側の端面に制御油圧を作用させる。連通孔９９は、分岐路１０１に連通するタペットガイド５４の連通孔１０２と隙間９３とを連通するようにタペットカバー９２の１ヶ所に形成しており、オイル漏れを少なくして油圧を効率的に伝達できる。
【００６１】
第１貫通孔４３ａ，４３ｂのロックピン４５の反スプリングシート側の端面は、この隙間９３に連通してロックピンの反スプリングシート側の端面に油圧を作用させる油圧室としての役割を持っている。
【００６２】
また、隙間９３は油圧室より下方に配置されている。これにより、制御油圧発生時にロックピン４５に確実に圧力を伝達しつつ、油圧解放時にオイルの自重で迅速に油圧室からオイルを排出できる。また、ロックピン４５へ供給するオイル通路が容易に形成でき、外周にオイル通路を形成することでタペットの剛性を高めることができる。
【００６３】
外部タペット４２の第１外側面４２ｄと、中央タペット４１の第２円筒部４１ｃが挿通される第１円筒孔４２ｄとの間が中空状にされ、この中空状内部の上端面９４と第２円筒部４１ｃの下端部に取り付られたスプリングシート９５との間にスプリング９６が保持されている。
【００６４】
外部タペット４２は、タペットカバー９２の底面部９２ａでバルブコッタと呼ばれる連結部材９７を介して吸気弁３９及び排気弁４０のステムエンド８１に連結されている。
【００６５】
スプリング９６は、中央タペット４１を常に上方に付勢しており、中央タペット４１をスプリング９６の付勢力に抗して第２カム２６のカムプロフィールにより下方に押す。
【００６６】
吸気弁３９及び排気弁４０は、バルブスプリング８２により弁を開成する方向に付勢されており、外部タペット４２を下方に押すことによって、ステムエンド８１の燃焼室Ｂ側の端部に形成された弁体を閉成方向にリフトさせる。
［タペットの動作］
図１０は、第１カムによりタペットを低リフトさせるアンロック状態を示すタペットの縦断面図である。図１１は、第２カムによりタペットを高リフトさせるロック状態を示すタペットの縦断面図である。
【００６７】
第１カム２５、２７のカムプロフィールは弁のリフト量が小さく、第２カム２６のカムプロフィールは第１カム２５、２７と同位相であるが、リフト量が大きくなるよう構成されている。外部タペット４２の第１平面４２ａは第１カム２５、２７に当接し、中央タペット４１の第２平面４２ａは第２カム２６に当接する。
【００６８】
エンジンの低速運転時において、第１カム２５、２７により、弁を低リフトさせる場合には、図１０に示すように、制御油圧をロックピン４５の反スプリングシート側の端面に印加させないで、ロックピン４５のスプリングシート側の端部４７ｂを外部タペット４２の第１内側平面４２ｂと面一な状態とし、外部タペット４２が中央タペット４１に対して相対的に上下方向に移動可能とする。
【００６９】
この状態で、第１カム２５、２７が外部タペット４２の第１平面４２ａを押すことによって弁をリフトさせると共に、中央タペット４１は外部タペット４２とは無関係に摺動することになる。
【００７０】
エンジンの高速運転時において、第２カム２６により、弁を高リフトさせる場合には、図１１に示すように、制御油圧をロックピン４５の反スプリングシート側の端面に印加させて、スプリング４６の付勢力に抗してスプリングシート４７を中央タペット４１側に移動させ、ロックピン４５が、外部タペット４２の第１内側平面４２ｂと中央タペット４１の第２外側面４１ｂとに跨がるように、スプリングシート側の端部が第２貫通孔４３ｂ、４４ｂ内に入り込むことによって、中央タペット４１が外部タペット４２と結合される。
【００７１】
この状態で、第２カム２６が中央タペット４１の第２平面４１ａを押すことによって、中央タペット４１は外部タペット４２と一体で移動して、弁をリフトさせることになる。
【００７２】
以上のように、スプリングシート４７の作動範囲は、スプリングシート４７のロックピン側の端面４７ｂが、中央タペット４１と外部タペット４２との分割面と面一になり、且つロックピン４５のスプリングシート側の端面が、分割面と面一に位置決めされるよう規制されていることにより、組み付け時のスプリングの装着が容易となる。また、中央タペット４１と外部タペット４２とがアンロック状態で、両タペットの相対移動がスムーズに行える。また、アンロック状態からロック状態への移行は、ロックピン４５に油圧を印加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。
【００７３】
また、カムからタペット２４の第２平面４１ａ又は第１平面４２ａに印加される荷重のうち、カム摺動方向の中心付近に最大荷重が作用するが、この最大荷重点に近い位置にロックピン４５を配置しているので、タペット外側平面に作用する側圧を低減でき、信頼性を高めて、効率よく弁をリフトさせることができる。
【００７４】
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。
【００７５】
例えば、第１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。
【００７６】
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】中央タペットの外観図である。
【図７】外部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】図８のＶ−Ｖ縦断面図である。
【図１１】第１カムによりタペットを低リフトさせるアンロック状態を示すタペットの縦断面図である。
【図１２】第２カムによりタペットを高リフトさせるロック状態を示すタペットの縦断面図である。
【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  第１カム
２６  第２カム
４１  中央タペット
４２  外部タペット
４３、４４  貫通孔
４５  ロックピン
９３  隙間（オイル通路）
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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