JP2519337Y2 - 多気筒エンジンの弁作動装置 - Google Patents

多気筒エンジンの弁作動装置

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JP2519337Y2
JP2519337Y2 JP2345491U JP2345491U JP2519337Y2 JP 2519337 Y2 JP2519337 Y2 JP 2519337Y2 JP 2345491 U JP2345491 U JP 2345491U JP 2345491 U JP2345491 U JP 2345491U JP 2519337 Y2 JP2519337 Y2 JP 2519337Y2
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三男 郡司
晴彦 星野
豊 又吉
茂 桜木
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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、多気筒エンジンの弁作
動装置、特にエンジンの運転条件に応じて複数のカムを
切換えるものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からエンジンの出力性能を向上させ
る目的で、運転状態に応じて吸気弁または排気弁のリフ
ト特性を異ならせ、これによって吸排気のタイミングあ
るいは吸排気量を制御することが知られている。
【0003】例えば特開昭62−294709号公報で
は、多気筒エンジンにおいて弁リフト特性の異なる2つ
のカムと、弁の開閉作動に携わるカムを切換えるカム切
換機構とが各気筒毎に備え、各気筒のカム切換機構に連
通する油通路を備え、この油通路を通して供給される加
圧作動油に応動して各気筒毎にカムの切換えが行われる
ものが開示されている。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
従来装置では、カムの切換え時にエンジンの発生トルク
が大きく変化することを防止するために、各カムによる
発生トルクが一致する運転点で切換えを行う必要があっ
た。
【0005】したがって、各カムによりトルク特性の設
定に制約を受け、例えば一方のカムを低負荷運転時に対
応して小さい弁作動角に設定して燃費の向上をはかると
ともに、他方のカムを高負荷運転時に対応して発生トル
クを高めるような比較的に大きな弁作動角に設定した場
合、各カムの切換え時に大きなトルク変化が生じるとい
う問題点が起こった。
【0006】また、トルク変化の少ない運転点でカムの
切換えが行われるように設定された場合でも、弁作動装
置の経時劣化等によりカム切換え時のトルク変化が増大
する可能性があった。
【0007】この考案はこのような従来の課題に着目し
てなされたもので、カムの切換作動に伴うエンジンのト
ルク変動を緩和する弁作動装置を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本考案は、共通の弁に対
して互いに異なる弁リフト特性を有する複数のカムと、
弁の開閉作動に携わるカムを油圧ピストンを介して切換
えるカム切換機構とを気筒毎に備える多気筒エンジンの
弁作動装置において、一つの気筒のカム切換機構の油圧
室を経由して別の気筒のカム切換機構の油圧室に油圧力
を導く油圧通路を設け、この油圧通路の一端を油圧ピス
トンの嵌合穴の途中に開口させて油圧ピストンの摺動に
よって開閉される構成とし、かつ油圧ピストンを初期位
置に付勢するリターンスプリングを設けるとともに、油
圧通路内の作動油を逃がす絞穴を設ける。
【0009】
【作用】油圧ピストンに導かれる油圧力が低い状態で
は、リターンスプリングの付勢力により油圧ピストンは
初期位置に保持され、嵌合穴の途中に開口する油圧通路
は油圧ピストンによって閉じられている。
【0010】一つの気筒において、油圧ピストンに導か
れる油圧力が高められると、油圧ピストンが初期位置か
ら摺動することにより、カムの切換えが行われるととも
に、その嵌合穴に開口する油圧通路が開かれる。このよ
うにして、油圧ピストンは別の気筒のカム気筒機構へ導
かれる油圧を調整する油圧開閉弁の働きをし、一つの気
筒のカムの切換えが終えた後に、別の気筒のカムの切換
えが行われ、気筒毎に時間差をもってカムの切換えが行
われる。
【0011】したがって、エンジンの発生トルクは各気
筒の間で時間差をもって段階的に変化し、たとえ互いに
発生トルクの大きく異なる運転点でカムの切換えが行わ
れる場合でも、カム切換え時に発生するトルク変動を緩
和できる。
【0012】各油圧室に導かれる油圧力が再び低く調整
されると、リターンスプリングの付勢力により油圧ピス
トンがあるストロークだけ摺動するのに伴って、その嵌
合穴に開口する油圧通路の一端が閉じられるが、この状
態では油圧通路の途中に開口する絞穴から作動油を逃が
しながら各油圧室を収縮させて油圧ピストンが初期位置
まで摺動し、各気筒毎にカムの切換えが行われる。
【0013】
【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0014】第1図において、1はエンジン運転条件に
応じて弁リフト特性の異なる3つのカムが切換えられる
カム切換機構であり、このカム切換機構1がエンジンの
各気筒毎に設けられている。
【0015】カム切換機構1は、その揺動先端2aが2
つの弁に当接する1つのメインロッカアーム2が各気筒
で共通のロッカシャフト5を介して揺動自在に支持さ
れ、このメインロッカアーム2に設けられて各弁との当
接部位を持たない2つのサブロッカアーム3,4とがサ
ブロッカシャフト7を介して揺動自在に支持される。
【0016】メインロッカアーム2は部分負荷用カムに
対してローラフォロワ6を介して図示しないバルブスプ
リングの付勢力により追従する。各サブロッカアーム
3,4はプロフィールが段階的に大きくなる低速高負荷
用カムと高速高負荷用カムにそれぞれ対して図示しない
ロストモーションスプリングの付勢力により追従する。
【0017】メインロッカアーム2にはサブロッカアー
ム4との間に渡ってピストン21と結合ピン22が摺動
可能に嵌合し、ピストン21の一端には油圧室25が設
けられ、結合ピン22の一端にはスプリングキャップ2
3を介してリターンスプリング24が介装される。
【0018】油圧室25に導かれる油圧力が低い状態で
は、リターンスプリング24の付勢力によりピストン2
1と結合ピン22が図1に実線で示すように栓体28に
当接する初期位置に保持されることにより、サブロッカ
アーム4がメインロッカアーム2に対して拘束されるこ
となく、メインロッカアーム2はプロフィールの小さい
部分負荷用カムに追従して弁を開閉作動させる。
【0019】油圧室25に導かれる油圧力が高められる
と、リターンスプリング24に抗してピストン21と結
合ピン22が図1に2点鎖線で示すようにサブロッカア
ーム4とメインロッカアーム2の間に渡って嵌合する拘
束位置に摺動する。これにより、サブロッカアーム4が
メインロッカアーム2と一体化して揺動し、メインロッ
カアーム2はプロフィールの小さい部分負荷用カムから
浮き上がり、またサブロッカアーム3が低速高負荷用カ
ムから浮き上がり、サブロッカアーム4を介してプロフ
ィールの最も大きい高速高負荷用カムに追従して弁を開
閉作動させる。
【0020】油圧室25に作動油圧を導く油圧通路26
は、図2,図3,図4にもそれぞれ示すように、メイン
ロッカアーム2に形成される通孔33と、ロッカシャフ
ト5の外周面に形成される溝32と、ロッカシャフト5
の一端に開口する通孔31とによって形成される。
【0021】そして、本考案の要旨とするところである
が、図5にも示すように、一つの気筒のカム切換機構1
の油圧室25を経由して別の気筒のカム切換機構1の油
圧室25に油圧力を導く油圧通路27を設け、この油圧
通路27の一端をピストン21の嵌合穴29の途中に開
口させてピストン21の摺動によって開閉される構成と
する。
【0022】油圧通路27は、メインロッカアーム2に
形成される通孔41と、ロッカシャフト5の外周面に形
成される溝42と、隣り合う気筒の油圧室25に常時連
通する通孔33とによって形成される。通孔41は、ピ
ストン21の嵌合穴29の内周面に嵌合し、ピストン2
1が図1に実線で示すように非拘束位置にあるときは閉
じ、ピストン21が図1に2点鎖線で示すように拘束位
置にあるときに開かれ、2つの気筒の油圧室27を互い
に連通する。
【0023】油圧通路27内の作動油を逃がすために、
サブロッカアーム4の通孔26の途中にはそのカムフォ
ロワ面に開口する絞穴30が形成される。絞穴30の開
口径は第1気筒、第3気筒、第4気筒、第2気筒の順に
段階的に小さく形成される。
【0024】次に、作用について説明する。
【0025】第1気筒の油圧室25に導かれる油圧力が
高められると、ピストン21が初期位置から拘束位置に
摺動し、第1気筒においてカムの切換えが行われるとと
もに、その嵌合穴29に開口する油圧通路27を開き、
作動油が図中矢印で示すように第1気筒の油圧室25を
経由して第2気筒の油圧室25に導かれる。このように
ピストン21は各気筒間で油圧開閉弁の働きをし、第1
気筒のカムの切換えが終えた後に第2気筒のカムの切換
えが行われ、第3気筒、第4気筒と順次時間差をもって
カムの切換えが行われる。
【0026】したがって、エンジンの発生トルクは各気
筒の間で時間差をもって段階的に変化し、たとえ互いに
発生トルクの大きく異なる運転点でカムの切換えが行わ
れる場合でも、カム切換え時に発生するトルク変動を緩
和できる。
【0027】各ピストン21が拘束位置にある状態で
は、各絞穴30から作動油がカムフォロワ上に流出し、
カムとの摺接部分を潤滑してフリクションの低減がはか
られる。
【0028】第1気筒の油圧室25に導かれる油圧力が
再び低く調整されると、リターンスプリング24の付勢
力によりピストン21があるストロークだけ摺動するの
に伴って、その嵌合穴29に開口する油圧通路27の一
端が閉じられるが、この状態では油圧通路27の作動油
が絞穴30から逃がされることにより、第2気筒の油圧
室25を収縮させて各ピストン21が初期位置まで摺動
し、第3気筒、第4気筒でも同様にして各ピストン21
が初期位置まで摺動してカムの切換えが行われる。絞穴
30の開口径が第1気筒、第3気筒、第4気筒、第2気
筒の順に段階的に小さく形成されていることにより、各
気筒間で上記ピストン21の摺動速度が異なり、第1気
筒、第3気筒、第4気筒、第2気筒の順に上記カムの切
換えが行われ、カム切換え時に発生するトルク変動を緩
和できる。
【0029】メインロッカアーム2にはサブロッカアー
ム3との間に渡ってピストン11と結合ピン12が摺動
可能に嵌合し、ピストン11の一端には油圧室15が設
けられ、結合ピン12の一端にはスプリングキャップ1
3を介してリターンスプリング14が介装される。油圧
室15に導かれる油圧力によりリターンスプリング14
に抗してピストン11と結合ピン12が摺動することに
よりサブロッカアーム3がメインロッカアーム2に対し
て拘束され、メインロッカアーム2はプロフィールの小
さい部分負荷用カムから浮き上がり、サブロッカアーム
3を介してプロフィールの大きい低速高負荷用カムに追
従して弁を開閉作動させる。
【0030】このサブロッカアーム3についても、一つ
の気筒のカム切換機構1の油圧室15を経由して別の気
筒のカム切換機構1の油圧室15に油圧力を導く油圧通
路17を設け、この油圧通路17の一端をピストン11
の嵌合穴19の途中に開口させてピストン11の摺動に
よって開閉される構成とし、各気筒毎に時間差をもって
カムの切換えが行われる。
【0031】
【考案の効果】以上説明したように本考案は、カム切換
機構を気筒毎に備える多気筒エンジンの弁作動装置にお
いて、一つの気筒のカム切換機構の油圧室を経由して別
の気筒のカム切換機構の油圧室に油圧力を導く油圧通路
を設け、この油圧通路の一端を油圧ピストンの嵌合穴の
途中に開口させて油圧ピストンの摺動によって開閉され
る構成とし、かつ油圧ピストンを初期位置に付勢するリ
ターンスプリングを設けるとともに、油圧通路内の作動
油を逃がす絞穴を設けることにより、互いに発生トルク
の大きく異なる運転点でカムの切換えが行われる場合で
もエンジンの発生トルクは各気筒群または各気筒毎に段
階的に変化し、カムの切換え時に生じるエンジンのトル
クショックを低減して、自動車等の運転性を改善するこ
とができ、その結果としてカムの設定自由度を高めら
れ、エンジンの燃費性能と出力性能を両立して向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例を示すカム切換機構の平面図で
ある。
【図2】同じく図1のA−A線に沿う横断面図である。
【図3】同じくロッカシャフトの縦断面図である。
【図4】同じく図3のB−B線に沿うロッカシャフトの
横断面図である。
【図5】同じく弁作動装置の構成図である。
【符号の説明】
1 カム切換機構 2 メインロッカアーム 3 サブロッカアーム 4 サブロッカアーム 5 ロッカシャフト 11 ピストン 14 リターンスプリング 15 油圧室 17 油圧通路 19 嵌合穴 21 ピストン 24 リターンスプリング 25 油圧室 27 油圧通路 29 嵌合穴 30 絞穴

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通の弁に対して互いに異なる弁リフト
    特性を有する複数のカムと、弁の開閉作動に携わるカム
    を油圧ピストンを介して切換えるカム切換機構とを気筒
    毎に備える多気筒エンジンの弁作動装置において、一つ
    の気筒のカム切換機構の油圧室を経由して別の気筒のカ
    ム切換機構の油圧室に油圧力を導く油圧通路を設け、こ
    の油圧通路の一端を油圧ピストンの嵌合穴の途中に開口
    させて油圧ピストンの摺動によって開閉される構成と
    し、かつ油圧ピストンを初期位置に付勢するリターンス
    プリングを設けるとともに、油圧通路内の作動油を逃が
    す絞穴を設けたことを特徴とする多気筒エンジンの弁作
    動装置。
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