JP2004183584A

JP2004183584A - エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JP2004183584A
Application number: JP2002353257A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Oka; 俊彦岡; Shuji Nagano; 修治長野; Katsunori Tokuhisa; 勝規徳久; Norio Takayasu; 則夫高安
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】エンジンの運転状態を容易に切り換えうる動弁装置を提供する。
【解決手段】エンジンの動弁装置における低負荷運転用ロッカアーム２、３と高負荷運転用ロッカアーム５とに、それぞれシリンダ２０、２１、２２が形成されて、それぞれピストン２３、２４、２５が摺動自在に配置され、ロッカアーム３、５にそれぞれ張出し部２１２、２２２と切欠き３０、２９とが形成され、シリンダ２０内の端部に圧油が供給されたとき、ピストン２３が張出し部２２２と係合すると同時に、ピストン２５が張出し部２１２と係合するように構成されている。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの動弁装置、とくに、エンジンの高負荷運転と低負荷運転とを選択的に切り換える動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の動弁装置として、下記特許文献１に記載されたものが従来から知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２６１７３４３号公報
【０００４】
この場合は、第１駆動カムフォロアの第１ガイド穴に嵌合した第１切換えピンが自由カムフォロアのガイド孔と油圧により係脱できるようにし、かつ、自由カムフォロアのガイド孔に嵌合した第２切換えピンが第２カムフォロアの第２ガイド穴と係脱できるようにして、第１駆動カムフォロア及び第２駆動カムフォロアの作動によるエンジンの低速運転と、自由カムフォロアの作動に第１駆動カムフォロア及び第２駆動カムフォロアの作動を同期させることによるエンジンの高速運転とを切り換えるようにし、その際、自由カムフォロアにおけるガイド孔の内径を第１駆動カムフォロア及び第２駆動カムフォロアにおける第１ガイド穴及び第２ガイド穴の内径より大きくして、各切換えピンがそれぞれガイド孔または第２ガイド穴と容易に嵌合できるようにしている。
【０００５】
しかしながら、オートラッシュアジャスタが付設されていないエンジンにおいては、吸気弁または排気弁と各駆動カムフォロアとの間に設けられたバルブクリアランスが、エンジンの稼動に伴ってある一定値を越えると、各駆動カムにおけるベース円区間で各切換えピンとガイド孔または第２ガイド穴との嵌合が不可能となるおそれがあり、また、このおそれを解消するために自由カムフォロアにおけるガイド孔の内径を異常に大きくすることは、動弁装置が通常配置されるシリンダヘッド付近の狭い空間内では実際上非常に困難であるといわざるを得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、エンジンの高負荷運転状態と低負荷運転状態とを選択的に、かつ、容易に切り換えることができる動弁装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかるエンジンの動弁装置は、ロッカシャフトに枢支され第１カムの駆動により揺動して吸気弁または排気弁を開閉する第１ロッカアームと、上記ロッカシャフトに枢支されて上記第１ロッカアームに隣接配置され第２カムの駆動により上記第１カムよりも大きく揺動する第２ロッカアームとを有し、上記ロッカシャフトと平行に延びるシリンダが上記第１ロッカアームに形成され、上記ロッカシャフトと平行に延びる上記シリンダ側への張出し部が上記第２ロッカアームに形成され、上記シリンダ内に摺動自在に配置されて上記張出し部と摺動自在に係脱するピストンが設けられ、上記張出し部において、上記ピストンが上記張出し部と係合したとき上記吸気弁または排気弁の開閉荷重が作用しない部分に切欠きが形成されている。
【０００８】
従って、第１ロッカアームのシリンダ内に摺動自在に配置されたピストンが第２ロッカアームの張出し部と係合していないため、第１ロッカアームが第１カムの駆動により揺動して吸気弁または排気弁を開閉しているエンジンの低負荷運転状態から、上記ピストンが第２ロッカアームに形成されたシリンダ側への張出し部に係合して、第２ロッカアームが第２カムの駆動により大きく揺動して吸気弁または排気弁を開閉するエンジンの高負荷運転状態に移るとき、シリンダ側への張出し部には吸気弁または排気弁の開閉荷重が作用しない部分に切欠きが形成されているので、可動部分である第２ロッカアームの軽量化を図ることができると同時に、張出し部に対するピストンの係合を常に容易とすることができることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の各実施例について、同等部分にはそれぞれ同一符号を付けて説明する。
【００１０】
図１〜図４において、エンジンのシリンダヘッドに一対の吸気弁１、１が設けられ、各吸気弁または排気弁１、１とそれぞれ対向して配置された一対のロッカアーム２、３がロッカシャフト４により枢支されていると共に、両ロッカアーム２、３間に配置されたロッカアーム５がロッカシャフト４により枢支されている。
【００１１】
また、各ロッカアーム２、３、５にそれぞれ回動自在に保持されたローラ６、７、８が、回転するカムシャフト９に一体成形された低負荷用カム１０上及び図示しない高負荷用カム上をそれぞれ転動することにより、各ロッカアーム２、３、５がロッカシャフト４を中心として揺動できるように構成されている。
【００１２】
さらに、各ロッカアーム２、３、５にはそれぞれロッカシャフト４と平行な一直線上にシリンダ２０、２１、２２が形成されて、シリンダ２０内にピストン２３が摺動自在に配置され、シリンダ２１内にピストン２４が摺動自在に配置され、シリンダ２２内にピストン２５が摺動自在に配置されており、各シリンダ２０、２２の開口端縁及び各ピストン２３、２４、２５の端縁にはそれぞれ比較的大きな面取りが施されている。
【００１３】
また、シリンダ２０内の図１における左側端部には連通路２６から圧油が給排されて、ピストン２３の端面に油圧を作用させることができる一方、シリンダ２１内に配設された圧縮ばね２７により各ピストン２３、２４、２５が図４の左方へ付勢されていて、シリンダ２１の内面に係止された止め輪２８がピストン２４の段付き部と係合することにより、ピストン２４の抜け止めが行われている。
【００１４】
他方、ロッカアーム５には、シリンダ２２のハウジング２２１からロッカアーム２のシリンダ２０側へ向かってロッカシャフト４と平行に延び、ピストン２３と摺動自在に係脱する張出し部２２２が形成されていて、張出し部２２２に切欠き２９が形成されていると共に、ロッカアーム３には、シリンダ２１のハウジング２１１からロッカアーム５のシリンダ２２側へ向かってロッカシャフト４と平行に延び、ピストン２５と摺動自在に係脱する張出し部２１２が形成されていて、張出し部２１２に切欠き３０が形成されており、張出し部２１２、２２２の各端縁にはそれぞれ比較的大きな面取りが施され、シリンダ２１の図４における右側端部には空気抜き孔３１が設けられている。
【００１５】
なお、シリンダヘッドに設けられたシリンダ３２内にピストン３３が摺動自在に配置されていて、空動圧縮ばね３４の付勢力によりピストン３３がロッカアーム５の座面３５を弾力的に押圧し、高負荷用カムの付勢によるロッカアーム５のスムースな揺動を助けている。
【００１６】
エンジンの上記動弁装置において、図４に示されているように、連通路２６からはシリンダ２０内の端部に圧油が供給されていないため、圧縮ばね２７により各ピストン２３、２４、２５が左方へ付勢されているときは、ピストン２３が張出し部２２２と係合することはなく、かつ、ピストン２５が張出し部２１２と係合することもないので、回転するカムシャフト９の高負荷用カムによりロッカアーム５が駆動されてロッカシャフト４を中心として揺動していても、ロッカアーム２、３はそれぞれロッカアーム５の揺動とは全く切り離されて、回転するカムシャフト９の低負荷用カム１０により駆動され、ロッカシャフト４を中心として揺動することにより、エンジンの低負荷運転に合致した開閉時期及びリフト量で各吸気弁１、１を駆動する。
【００１７】
一方、図５に示されているように、連通路２６からシリンダ２０内の端部へ圧油を供給することにより、ピストン２３の端面に油圧を作用させて圧縮ばね２７の付勢力に抗しピストン２３を右方へ移動させると、ピストン２３が張出し部２２２と係合すると共に、ピストン２５が張出し部２１２と係合するので、低負荷用カム１０より大きなリフト量をもつ高負荷用カムの駆動によりロッカシャフト４を中心としてロッカアーム５がＡ方向へ揺動するに伴って、張出し部２２２がピストン２３を介しロッカアーム２に上記駆動力を伝達して、ロッカアーム２をＡ方向へ大きく揺動させると同時に、ピストン２５が張出し部２１２を介しロッカアーム３に上記駆動力を伝達して、ロッカアーム３をＡ方向へ大きく揺動させ、その結果、各吸気弁１、１を大きく駆動して、エンジンの高負荷運転を行わせることができる。
【００１８】
また、ロッカアーム５に対する高負荷用カムの駆動がなくなれば、バルブスプリング１１１のばね力により各吸気弁１、１が閉じられると共に、ピストン２３から張出し部２２２への付勢力と張出し部２１２からピストン２５への付勢力とによって、ロッカアーム５も元の位置へ戻される。
なお、シリンダ２０内から圧油を排出させれば、図３に示すエンジンの低負荷運転に戻すことができる。
【００１９】
この場合、ロッカアーム３、５の張出し部２１２、２２２には、それぞれピストン２５、２３と壁面部分４１、４２との間に各吸気弁１、１の開閉荷重が作用するが、壁面部分４１、４２と反対側に各吸気弁１、１の開閉荷重が作用することはないので、切欠き２９、３０の存在はエンジンの上記運転切り換えが行われても支障が生じることは全くない。
【００２０】
しかも、エンジンの上記運転切り換えに際しては、シリンダ２０側に面してロッカアーム５に形成された切欠き２９と、シリンダ２２側に面してロッカアーム３に形成された切欠き３０とにより、また、ピストン２３、２５の端縁及び張出し部２１２、２２２の端縁にそれぞれ施された比較的大きな面取りの助けもあって、ピストン２３は張出し部２２２と常に容易に係合することができると共に、ピストン２５は張出し部２１２と常に容易に係合することができるので、エンジンの稼動に伴ってバルブクリアランスが比較的大きくなっても、エンジンの上記運転切り換えを常に確実に行わせることが可能となる。
【００２１】
また、ロッカアーム５に切欠き２９が形成されていると同時に、ロッカアーム３にも切欠き３０が形成されていて、可動部分であるロッカアーム３、５の重量をそれだけ確実に低減させることができるので、エンジンの軽量化と動的特性の向上とを図ることが可能となる。
【００２２】
なお、上記実施形態例において、各ロッカアームに形成された切欠きは、吸気弁の開閉荷重が作用する壁面部分と反対側の壁面部分にのみ形成されているが、図６に例示されているように、これらの切欠きを上記開閉荷重の伝達に実質的に関与しない範囲で適宜広げて、各部の製造誤差が比較的大きくても、ピストンと張出し部との一層スムースな係合を可能とするようにしてもよいことはいうまでもなく、また、エンジンの吸気弁が各燃焼シリンダ当り１本の場合には、１個の低負荷用ロッカアームと高負荷用ロッカアームとの間に上記実施形態例と同等の機構を組み込むようにすることができ、さらに、上記各実施形態例における吸気弁を排気弁に適宜置き換えることができるものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明にかかるエンジンの動弁装置にあっては、第１ロッカアームのシリンダ側における第２ロッカアームの張出し部に、吸気弁または排気弁の開閉荷重が作用しない部分で切欠きが形成されているので、可動部分である第２ロッカアームの軽量化を図ることができると同時に、上記張出し部に対するピストンの係合を常に容易として、エンジンを低負荷運転状態から高負荷運転状態へ確実に移行させることができる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における要部上面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視縦断面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視要部側面図。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視横断面拡大図。
【図５】上記実施形態例の作用説明図。
【図６】本発明の他の実施形態例における図３相当の要部側面図。
【符号の説明】
１吸気弁
２、３、５ロッカアーム
９カムシャフト
１０低負荷用カム
２０、２１、２２シリンダ
２３、２４、２５ピストン
２７圧縮ばね
２９、３０切欠き
２１２、２２２張出し部

Claims

ロッカシャフトに枢支され第１カムの駆動により揺動して吸気弁または排気弁を開閉する第１ロッカアームと、上記ロッカシャフトに枢支されて上記第１ロッカアームに隣接配置され第２カムの駆動により上記第１カムよりも大きく揺動する第２ロッカアームとを有し、上記ロッカシャフトと平行に延びるシリンダが上記第１ロッカアームに形成され、上記ロッカシャフトと平行に延びる上記シリンダ側への張出し部が上記第２ロッカアームに形成され、上記シリンダ内に摺動自在に配置されて上記張出し部と摺動自在に係脱するピストンが設けられ、上記張出し部において、上記ピストンが上記張出し部と係合したとき上記吸気弁または排気弁の開閉荷重が作用しない部分に切欠きが形成されたエンジンの動弁装置。