JP2549392B2 - エンジンのバルブ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低速用ロッカアームと高速用ロッカアーム
とを切り換えて使用することにより、エンジン回転速度
に応じてバルブの開閉時期、リフト量を可変としたエン
ジンのバルブ駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、車両用エンジンにおいて、低速用カムと、この
低速用カムよりバルブを開く期間が長くなるように設計
された高速用カムとによりそれぞれ駆動される低速用ロ
ッカアームと高速用ロッカアームとを並設し、低速用ロ
ッカアームを吸気又は排気バルブに接続するとともに、
両ロッカアームを油圧プランジャ式係脱機構により分離
可能に連結して、エンジンの低回転時には両ロッカアー
ムを分離することにより低速用ロッカアームにてバルブ
を開閉作動させる一方、エンジンの高回転時には両ロッ
カアームを連結することにより高速用ロッカアームにて
バルブの開閉作動を行わせ、高回転時におけるバルブ開
の期間を低回転時より長くするようにしたものが提案さ
れている（実開昭61−58605号公報参照）。

この種のエンジンにおいて、例えば、低速用ロッカア
ームに設けた軸部により高速用ロッカアームを支承する
とともに、低速用ロッカアームをそのエンドピボット部
にてハイドロリックラッシュアジャスタ（以下、本明細
書においてHLA略記する）により揺動可能に支持するこ
とが考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記の構造によれば、高速用ロッカアーム
に対する高速用カムの当接位置が、両ロッカアームの支
持部である低速用ロッカアームのエンドピボット部から
横方向に離れているため、高速用ロッカアームに対する
高速用カムの押圧力に応じて両ロッカアームに傾きが生
じ、この結果、各カムと各ロッカアームとの間で片当た
りが生じてバルブの開閉制御を正確に行えなくなるとい
う問題を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るエンジンのバルブ駆動装置は、上記の問
題点を解決するために、各バルブに対して低速用ロッカ
アームと高速用ロッカアームとを並設し、両ロッカアー
ム間に両ロッカアームを分離可能に連結する係脱機構を
設けたエンジンのバルブ駆動装置において、隣接する低
速用ロッカアーム同士または高速用ロッカアーム同士を
一体に連結する連結部と、一体に連結された側の各ロッ
カアームをエンドピボット部にて揺動自在に支持する支
持部材と、一体に連結された側の各ロッカアームに設け
られて他方のロッカアームを支承する支承部とを備えて
いることを特徴とするものである。

〔作 用〕

上記の構成によれば、隣接する低速用ロッカアーム同
士または高速用ロッカアーム同士を一体に連結している
ので、各低速用及び高速用ロッカアームは２点、つま
り、一体に連結された側のロッカアームの各エンドピボ
ット部で支持されることになり、この結果、各低速用及
び高速用ロッカアームに傾きは生じにくくなる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

第２図及び第３図に示すように、本実施例におけるダ
ブルオーバーヘッドカムシャフト型の多気筒エンジン
は、１気筒につき２個の吸気バルブ１を備え、各吸気バ
ルブ１はバルブガイド２により摺動自在に案内されて、
図示しない吸気通路の開閉を行うようになっている。各
吸気バルブ１は、その上端部に取り付けたアッパシート
３とシリンダヘッド４との間に縮設されたバルブスプリ
ング５により閉じ方向へ付勢されている。また、各吸気
バルブ１の上端は、各吸気バルブ１に対応して設けた各
低速用ロッカアーム6a・6b…（第４図（ａ）参照）の一
端部に接続されている。

以下、第１の低速用ロッカアーム6aについて説明する
と、低速用ロッカアーム6aの他端部には、球面状凹部で
あるエンドピボット部7aが形成されている。低速用ロッ
カアーム6aはエンドピボット部7aにおいて、上端部が球
面状に形成された支持部材としてのHLA（ハイドロリッ
クラッシュアジャスタ）８により摺動自在に支持され、
エンドピボット部7aを支点とする低速用ロッカアーム6a
の揺動に伴って吸気バルブ１の開閉作動が行われるよう
になっている。

低速用ロッカアーム6aには、カムシャフト10上の低速
用カム11に当接するローラフォロワ12がピン13により回
転自在に取り付けられている。カムシャフト10はシリン
ダヘッド４に設けたジャーナル部14と、シリンダヘッド
４に固定されたカムキャップ15とにより回転自在に支持
されている。

第１図にも示すように、HLA8は、シリンダヘッド４に
設けた筒状支持部16に嵌合されて支持される外筒17と、
この外筒17内に摺動自在に嵌合され、その球面状上端部
にて低速用ロッカアーム6aのエンドピボット部7aを支承
する内筒18とを備えている。内筒18内には第１の油圧室
20が形成される一方、油圧室20の下方の内筒18と外筒17
間には第２の油圧室21が形成され、更に両油圧室20・21
間には両油圧室20・21を連通可能とする連通孔22が設け
られている。連通孔22の下方の油圧室21内には油圧室20
から油圧室21側へのオイルの流通のみを許容するチェッ
クボール23が配置されるとともに、内筒18はチェックボ
ール23を保持するリテーナ24を介してスプリング25によ
り上向き、つまり、エンドピボット部7a側に付勢されて
いる。

これにより、HLA8は低速用ロッカアーム6aのローラフ
ォロワ12と低速用カム11との間に間隙が生じた時に、油
圧室20から油圧室21にオイルを移動させながらスプリン
グ25の付勢力にて内筒18を上向きに移動させることによ
り、低速用ロッカアーム6aのエンドピボット部7aを上向
きに移動させ、ローラフォロワ12と低速用カム11との間
の間隙を吸収するようになっている。この結果、ローラ
フォロワ12と低速用カム11との間で常時良好な接触状態
が維持される。

第１の低速用ロッカアーム6aのエンドピボット部7aか
ら支承部26aが横向きに突設されている。この支承部26a
により第１の高速用ロッカアーム27a（第４図（ｂ）参
照）が揺動自在に支承され、高速用ロッカアーム27a
は、カムシャフト10上に低速用カム11に隣接させて設け
た高速用カム28に当接している。高速用ロッカアーム27
aの下部には、高速用ロッカアーム27aを高速用カム28側
に付勢するスプリング30がリテーナ31を介して配置され
ている。高速用カム28は低速用カム11よりリフト量が大
きくなるように、かつ、吸気バルブ１を開く期間が低速
用カム11より長くなるように設計されている。

低速用ロッカアーム6aと高速用ロッカアーム27a間に
は油圧プランジャ式の係脱機構が設けられている。すな
わち、低速用ロッカアーム6a及び高速用ロッカアーム27
a内にはそれぞれシリンダ部32a・33aが横方向に同心に
形状されている。両シリンダ部32a・33a内にはプランジ
ャ34aが摺動自在に嵌合され、プランジャ34aはシリンダ
部32a及びそれに連続させて設けた空気孔35a内に配置し
たスプリング36aによりシリンダ部33a側に付勢されてい
る。

シリンダ部33aには支承部26a内及び支承部26aの端部
を回動自在に支持するアダプタ37a内にそれぞれ設けた
オイル通路38a・39aを介してオイルの供給及び排出が行
われるようになっている。そして、上記係脱機構は、プ
ランジャ34aがシリンダ部33a内にある時には両ロッカア
ーム6a・27aを互いに分離して両ロッカアーム6a・27a間
の相対的な揺動を可能とする一方、プランジャ34aがシ
リンダ部33aに送り込まれるオイルの油圧によりシリン
ダ部32a内に移動した時には、両ロッカアーム6a・27aを
連結して両ロッカアーム6a・27a間の相対的な揺動を阻
止するように構成されている。なお、アダプタ37aはシ
リンダヘッド４に設けた筒状支持部40aによりHLA8と同
方向に摺動自在に支持されるとともに、筒状支持部40a
内に配置されたスプリング41aにより上向きに付勢され
ている。

第２の低速用ロッカアーム6bは第１の低速用ロッカア
ーム6aと左右対称に構成され、第１及び第２の低速用ロ
ッカアーム6a・6bは連結部42を介して一体に連結されて
いる。第２の低速用ロッカアーム6bの支承部26bには、
第１の高速用ロッカアーム27aと左右対称に構成された
第２の高速用ロッカアーム27bが支承されている。第２
の低速用ロッカアーム6b及び第２の高速用ロッカアーム
27bについては、第１の低速用ロッカアーム6a及び第１
の高速用ロッカアーム27aにおける各部材の参照番号の
サフィックス“a"をそれぞれ“b"に代えて説明を省略す
る。

上述の２組のロッカアーム対6a・27a及び6b・27bは第
１気筒の２つの吸気バルブ１の駆動に供される。なお、
第１気筒以外の各気筒も、それぞれ気筒毎に一体化され
た２つの低速用ロッカアーム6c…と、各低速用ロッカア
ームに支承される２つの高速用ロッカアーム27c…とを
備えている。また、第２の低速用ロッカアーム6bの支承
部26bの端部と第２気筒における第３の低速用ロッカア
ーム6cの支承部26cの端部が、アダプタ37aと同様の構成
を有するアダプタ37bにより回動自在に支持される等、
隣接する気筒の境界部で２つの低速用ロッカアームの各
支承部が共通のアダプタ37b…により支持されている。

上記の構成において、エンジン回転速度が低い時、例
えば毎分3500回転以下の時は、各係脱機構はプランジャ
34a・34b…をシリンダ部33a・33b…内に配置することに
より各低速用ロッカアーム6a・6b…と各高速用ロッカア
ーム27a・27b…とを分離状態とする。この結果、各低速
用ロッカアーム6a・6b…は各低速用カム11により、一
方、各高速用ロッカアーム27a・27b…は各高速用カム28
によりそれぞれ個別に駆動されるが、各吸気バルブ１に
は各低速用ロッカアーム6a・6b…の揺動が伝達され、結
局、各吸気バルブ１は低速用カム11により駆動される。

一方、エンジン回転速度が高い時、例えば毎分3500回
転を超える時には、各係脱機構はシリンダ部33a・33b…
にオイルを供給することによりプランジャ34a・34b…を
シリンダ部32a・32b…側へ移動させ、これにより、各低
速用ロッカアーム6a・6b…と各高速用ロッカアーム27a
・27b…とを連結状態とする。この結果、対応する低速
用ロッカアーム6a・6b…と高速用ロッカアーム27a・27b
…とは一体的に揺動するが、各高速用カム28のリフト量
が各低速用カム11のリフト量より大きいため、低速用及
び高速用ロッカアーム6a・6b…及び27a・27b…の揺動の
振幅は高速用カム28により決定され、結局、各吸気バル
ブ１は高速用カム28により駆動される。従って、エンジ
ンの高速回転時には、吸気バルブ１の開く期間が低速回
転時より長くなり、かつ吸気バルブ１のリフト量が低速
回転時より大きくなる。

上記の構造では、同一気筒の２つの低速用ロッカアー
ム6a・6b同士が連結されているので、各低速用ロッカア
ーム6a・6b及び高速用ロッカアーム27a・27bは２つのエ
ンドピボット部7a・7bで２点支持されることになる。し
かも、高速用カム28から高速用ロッカアーム27aに加わ
る押圧力は各ロッカアーム6a・6b・27a・27bを第１図の
時計方向に傾斜させようとし、一方、今１つの高速用カ
ム28から高速用ロッカアーム27bに加わる押圧力は各ロ
ッカアーム6a・6b・27a・27bを第１図の反時計方向に傾
斜させようとするが、これらは相殺されるので、各ロッ
カアーム6a・6b・27a・27bに傾きは生じない。

なお、HLA8…の伸縮時には、アダプタ37a・37b…がHL
A8…と同一方向へ伸縮するので、HLA8…の伸縮時にも各
ロッカアーム6a・6b・27a・27bの傾きは生じない。

上記実施例では、同一気筒の隣接する低速用ロッカア
ーム6a・6b同士を一体に連結したが、これに代えて隣接
する高速用ロッカアーム27a・27b同士を一体に連結する
こともできる。この場合は、各高速用ロッカアーム27・
27b…をHLA8により支持し、かつ、各高速用ロッカアー
ム27・27b…に各低速用ロッカアーム6a・6b…を支承す
るための支承部を設ける。

また、上記実施例では、高速用カム28のリフト量を低
速用カム11より大きくするとともに高速用カム28にて吸
気バルブ１を開く期間を低速用カム11より長く設定した
が、高速用カム28と低速用カム11とでリフト量と吸気バ
ルブ１を開く期間のいずれか一方のみを異ならせて他方
は同一としても良い。

なお、上記実施例では、吸気バルブ１の駆動装置につ
いて述べたが、排気バルブの駆動装置は吸気バルブ１用
のものと同様にエンジンの低速回転時と高速回転時とで
排気バルブを開く期間及び／又はリフト量を切り換える
ものであっても良く、或いはエンジンの全運転領域で排
気バルブを開く期間及びリフト量を一定としたもの、つ
まり、１種類のロッカアームのみを備えるものであって
も良い。

〔発明の効果〕

本発明に係るエンジンのバルブ駆動装置は、以上のよ
うに、各バルブに対して低速用ロッカアームと高速用ロ
ッカアームとを並設し、両ロッカアーム間に両ロッカア
ームを分離可能に連結する係脱機構を設けたエンジンの
バルブ駆動装置において、隣接する低速用ロッカアーム
同士または高速用ロッカアーム同士を一体に連結する連
結部と、一体に連結された側の各ロッカアームをエンド
ピボット部にて揺動自在に支持する支持部材と、一体に
連結された側の各ロッカアームに設けられて他方のロッ
カアームを支承する支承部とを備えている構成である。

これにより、各低速用及び高速用ロッカアームは２
点、つまり、一体に連結された側のロッカアームの各エ
ンドピボット部で支持されることになり、この結果、各
低速用及び高速用ロッカアームに傾きは生じにくくなる
ので、バルブの開閉作動を正確に行うことができるよう
になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示すものであっ
て、第１図は第３図のＡ−Ａ線に沿う部分縦断面図、第
２図は部分平面略図、第３図は部分横断面図、第４図
（ａ）は低速用ロッカアームの側面図、第４図（ｂ）は
高速用ロッカアームの側面図である。 １は吸気バルブ（バルブ）、6a・6b…は低速用ロッカア
ーム、7a・7b…はエンドピボット部、８はHLA（支持部
材）、26a・26b…は支承部、27a・27b…は高速用ロッカ
アーム、42は連結部である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各バルブに対して低速用ロッカアームと高
   速用ロッカアームとを並設し、両ロッカアーム間に両ロ
   ッカアームを分離可能に連結する係脱機構を設けたエン
   ジンのバルブ駆動装置において、 隣接する低速用ロッカアーム同士または高速用ロッカア
   ーム同士を一体に連結する連結部と、一体に連結された
   側の各ロッカアームをエンドピボット部にて揺動自在に
   支持する支持部材と、一体に連結された側の各ロッカア
   ームに設けられて他方のロッカアームを支承する支承部
   とを備えていることを特徴とするエンジンのバルブ駆動
   装置。