JPH01305113A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、機関弁を開閉駆動すべく隣接配置されるとと
もに相互の連結および連結解除を切換可能な複数のロッ
カアームが共通のロッカシャフトに枢支される内燃機関
の動弁装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる装置は、たとえば特開昭６２−１２１８１
５号公報等により公知である。

（３）発明が解決しようとする課題 ところで、かかる動弁装置では、各ロッカアームを連結
している状態においては、動弁カムの力点および機関弁
の反力作用点が、ロッカシャフトの軸線方向に沿ってず
れるものであり、これによリロッカアームにはロッカシ
ャフトの軸線と直交する軸線まわりの回転モーメントが
作用する。しかるに上記従来のものでは、各ロッカアー
ムは相互の対向面を相互に摺接させており、ロッカアー
ムの基部のロッカシャフト軸線方向の支持長さは限られ
た全長に対して長くするにも限界があり、したがって前
記回転モーメントによりロッカアームが傾き、動弁カム
とロッカアームとが傷当たりして、偏摩耗を生じること
がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、各
ロッカアームの傾きを回避し得るようにした内燃機関の
動弁装置を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明は、相互に隣接するロッカアームの一方の基部に
は、ロッカシャフトに摺接しながら他方のロッカアーム
の基部に相対回動可能に嵌合する支持筒部が突設される
ことを第１の特徴とする。

また本発明は、ロッカシャフトを支持すべく機関本体に
設けられたロッカホルダに隣接するロッカアームの基部
には、ロッカシャフトに摺接しながらロッカホルダに回
動可能に嵌合する支持筒部が突設されることを第２の特
徴とする。

（２）作用 本発明の上記第１の特徴によれば、隣接するロッカアー
ムの一方の支持筒部が他方に章合することにより、連結
状態にあるロッカアームのロッカシャフトへの支持長さ
を大きくし、ロッカアームが傾くことを回避することが
できる。

また本発明の上記第２の特徴によれば、ロッカホルダに
隣接するロッカアームのロッカシャフトへの支持長さを
大きくすることができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の一実施例を示す第１図、第２図、第３図お
よび第４図において、機関本体Ｅに設けられた機関弁と
しての一対の吸気弁１ａ。

ｌｂは、機関のクランク軸から１／２の減速比で回転駆
動されるカムシャフト２に一体に設けられた低速用カム
３，３および高速用カム５と、カムシャフト２と平行な
ロッカシャフト６に枢支された第１および第２駆動ロツ
カアーム７．８ならびに自由ロッカアーム９と、各ロッ
カアーム７〜９間に設けられる連結切換機構１０との働
きにより開閉駆動される。

カムシャフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自在に配設
されており、低速用カム３．３は各吸気弁１ａ、１ｂに
対応する位置でカムシャフト２に一体化され、高速用カ
ム５は低速用カム３．３間でカムシャフト２に一体化さ
れる。各低速用カム３．３はカムシャフト２の半径方向
に沿う突出量が比較的小さい高位部３ａと、ベース内部
３ｂとをそれぞれ有する。また高速用カム５は、カムシ
ャフト２の半径方向外方への突出量を前記高位部３ａよ
りも大とするとともにその高位部３ａよりも広い中心角
範囲にわたる高位部５ａと、ベース内部５ｂとを有する
。

ロッカシャフト６は、カムシャフト２よりも下方で固定
配置される。このロッカシャフト６には、一方の吸気弁
１ａに連動、連結される第１駆動ロツカアーム７と、他
方の吸気弁ｉｂに連動、連結される第２駆動ロツカアー
ム８と、第１および第２駆動口７カアーム７．８間に配
置される自由ロッカアーム９とが相互に隣接してそれぞ
れ枢支される。

第１駆動ロツカアーム７の上部には一方の低速用カム３
に摺接するカムスリッパバ１１が設けられ、第２駆動ロ
ツカアーム８の上部には他方の低速用カム３に摺接する
カムスリッパ１２が設けられ、自由ロッカアーム９の上
部には高速用カム５に摺接するカムスリッパ１３が設け
られる。

一方、両吸気弁１ａ、ｌｂの上部には鍔部１４がそれぞ
れ設けられており、これらの鍔部１４と機関本体Ｅとの
間には弁ばね１５がそれぞれ介装され、各吸気弁１ａ、
ｌｂはその弁ばね１５により閉弁方向すなわち上方に向
けてそれぞれ付勢される。また第１および第２駆動ロツ
カアーム７゜８の先端には、吸気弁１ａ、ｌｂの上端に
当接するタペットねじ１６が進退可能にそれぞれ螺合さ
れ、このタペットねじ１６には第１および第２駆動ロツ
カアーム７．８の上面に当接し得る止めナツト１７がそ
れぞれ螺合される。

自由ロッカアーム９は、ロッカシャフト６から両吸気弁
１ａ、ｌｂ側にわずかに延出されており、この自由ロッ
カアーム９は、機関本体Ｅとの間に介装したロストモー
ション機構１８により高速用カム５に摺接する方向に弾
発付勢される。

ロストモーション機構１８は、閉塞端を機関本体Ｅ側に
して機関本体已に嵌合される有底円筒状のガイド部材１
９と、ガイド部材１９に摺動可能に嵌合されるとともに
自由ロッカアーム９側の端部には自由ロッカアーム９に
当接する当接部２０ａが先細り状に形成されるピストン
２０と、ピストン２０に係合すべくガイド部材１９の開
口端寄り内面に嵌着される止め輪２１と、ピストン２０
を自由ロッカアーム９に当接する方向に弾発付勢すべく
ピストン２０およびガイド部材１９間に介装される第１
および第２ばね２２，２３とを備える。

機関本体Ｅには有底の取付は穴２４が穿設されており、
その取付は穴２４にガイド部材１９が嵌合れる。ピスト
ン２０およびガイド部材１９間にはばね室２５が画成さ
れ、このばね室２５内に収納されたリテーナ２６とピス
トン２０との間にばね定数を比較的小さ（した第１ばね
２２が縮設され、またリテーナ２６とガイド部材１９の
閉塞端との間にばね定数を比較的大きくした第２ばね２
３が縮設される。

ピストン２０の閉塞端内面には有底の小径穴２０ｂが同
軸に穿設されており、ばね定数の比較的小さい第１ばね
２２は該小径穴２０ｂに収容され、これにより第１ばね
２２の倒れが防止される。またピストン２０の当接部２
０ａには、ピストン２０の摺動作動時に５ばね室２５内
が加圧および減圧されることを防止するために、ばね室
２５を外部に連通ずるエア抜き孔２７が当接部２０ａの
外側面に開口する十字状に穿設される。

止め輪２１は、ピストン２０における当接部２０ａの基
端部に係合可能であり、これによりピストン２０のガイ
ド部材１９からの抜は出しが阻止される。

各ロッカアーム７〜９間には、それらの連結および連結
解除を切換える連結切換機構１０が設けられる。この連
結切換機構１０は、第１駆動ロツカアーム７および自由
ロッカアーム９間を連結可能な第１切換ピン２８と、自
由ロッカアーム９および第２駆動ロッカアーム８間を連
結可能な第２切換ピン２９と、第１および第２切換ピン
２８゜２９の移動を規制する規制ピン３０と、各ピン２
８〜３０を連結解除側に付勢する戻しばね３１とを備え
る。

第１駆動ロツカアーム７には、自由ロッカアーム９側に
開放した有底の第１ガイド穴３２がロッカシャフト６と
平行に穿設されており、この第１ガイド穴３２に第１切
換ピン２８が摺動可能に嵌合され、第１切換ピン２８の
一端と第１ガイド穴３２の閉塞端との間に油圧室３３が
画成される。

しかも第１ガイド穴３２の中間部内面には第１切換ピン
２８の一端側への移動を規制する規制段部３４が設けら
れる。また第１駆動ロツカアーム７には油圧室３３に連
通する連通路３５が穿設され、ロッカシャフト６内には
図示しない油圧供給源に通じる油圧供給路３６が設けら
れ、この油圧供給路３６は第１駆動ロツカアーム７の揺
動状態に拘らず前記連通路３４に常時連通ずる。

自由ロッカアーム９には、第１ガイド穴３２に対応する
ガイド孔３７がロッカシャフト６と平行にして両側面間
にわたって穿設されており、前記第１切換ピン２８の他
端に一端が当接される第２切換ピン２９がガイド孔３７
に摺動可能に嵌合される。

第２駆動ロツカアーム８には、前記ガイド孔３７に対応
する有底の第２ガイド穴３８が自由ロッカアーム９側に
開放してロッカシャフト６と平行に穿設されており、第
２切換ピン２９の他端に当接する円板状規制ピン３０が
第２ガイド穴３８に摺動可能に嵌合される。戻しばね３
１は、第２ガイド穴３８の閉塞端および規制ピン３０間
に縮設されており、この戻しばね３１のばね力により相
互に当接した前記各ピン２Ｂ、２９．３０が油圧室３３
側に付勢される。しかも第２ガイド穴３８の中間部には
規制ピン３０の移動を規制するための規制段部３９が自
由ロッカアーム９側に臨んで設けられる。

また第２ガイド穴３８の閉塞端には案内孔４０が穿設さ
れており、規制ピン３０に同軸に連接された軸部４１が
該案内穴４０に移動自在に挿通される。さらに軸部４１
には、規制ピン３０および第２ガイド穴３８間に画成さ
れる空間における空気の加、減圧を回避するための空気
抜き孔４２が穿設される。

ところで、多気筒内燃機関において、各気筒に対応して
配設される各ロッカアーム７〜９は、ロッカシャフト６
を支持すべく機関本体已に設けられたロッカホルダ４３
．４３間でロッカシャフト６に支承されるものであり、
第１および第２駆動ロツカアーム７．８の基部には、ロ
ッカシャフト６に摺接しながらロッカホルダ４３．４３
側に延びる支持筒部４４．４５が突設される。また各ロ
ッカホルダ４３．４３の第１および第２駆動ロツカアー
ム７．８に対向する側面には、それらの支持筒部４４．
４５を回動可能に嵌合する凹部４６゜４６がロッカシャ
フト６を同軸に囲繞して設けられる。

また自由ロッカアーム９の基部には、該□自由ロッカア
ーム９０両側に隣接する第１および第２駆動ロツカアー
ム７．８側に向けてロッカシャフト６に摺接しながら延
びる支持筒部４７．４７が突設される。一方、第１およ
び第２駆動ロツカアーム７．８の基部における自由ロッ
カアーム９側の側面には、前記支持筒部４７，４７を回
動可能に、　　嵌合する凹部４Ｂ、４９がロッカシャフ
ト６を同軸に囲繞して設けられる。

次にこの実施例の作用について説明すると、機関の低速
運転時には連結切換機構１０において油圧室３３の油圧
は解放されており、各ピン２８〜３０は戻しばね３１の
ばね力により油圧室３３側に最大限移動した連結解除状
態にある。この状態では、第１および第２切換ピン２８
．２９の当接面は第１駆動ロツカアーム７および自由ロ
ッカアーム９間に対応する位置にあり、第２切換ピン２
９および規制ピン３０の当接面は自由ロッカアーム９お
よび第２駆動ロッカアーム８間に対応する位置にある。

したがって各ロッカアーム７〜９は相互に相対角変位可
能な状態にある。

かかる連結解除状態にあっては、カムシャフト２の回転
作動により第１および第２駆動ロツカアーム７．８は低
速用カム３，３との摺接に応じて揺動し、したがって両
吸気弁１ａ、ｌｂは低速用カム３．３の形状に応じたタ
イミングおよびリフト量で開閉作動する。この際、自由
ロッカアーム９は高速用カム５との摺接に応じて揺動す
るが、その揺動動作は第１および第２駆動口７カアーム
７．８に何らの影響も及ぼさない。

機関の高速運転時には油圧室３３に高油圧が供給される
。これにより第１および第２切換ピン２８．２９ならび
に規制ピン３０は戻しばね３１のばね力に抗して連結位
置側へと移動し、第１切換ピン２８がガイド孔３７に嵌
合するとともに第２切換ピン２９が第２ガイド穴３８に
嵌合し、各ロッカアーム７〜９が連結される。このとき
高速用カム５に摺接している自由ロッカアーム９の揺動
量が最も大きいので、第１および第２％ＩＫ動ロッカア
ーム７．８は自由ロッカアーム９とともに揺動し、両吸
気弁１ａ、ｌｂは高速用カム５の形状に応じたタイミン
グおよびリフト量で開閉作動せしめられる。

このような連結状態にあっては、高速用カム５の力点が
自由ロッカアーム９のカムスリッパ１３に作用し、吸気
弁１ａ、ｌｂからの反力は第１および第２駆動ロツカア
ーム７．８に作用するので、前記力点および反力作用点
がロッカシャフト６の軸線に沿ってずれる。このため各
ロッカアーム７〜９にはロッカシャフト６の軸線に沿っ
て傾くような力が作用するが、第１および第２駆動ロツ
カアーム７．８は、その支持筒部４４，４５により比較
的長い距離にわたってロッカシャフト６に支承され、自
由ロッカアーム９は支持筒部４７，４７により比較的長
い距離にわたってロッカシャフト６に支承されているの
で、前記力の作用にもかかわらず（頃くことはなく、し
たがって各カム３゜３．５とカムスリッパ１１，１２．
１３との偏当りが生じることを回避し、偏摩耗が生じる
ことを防止することができる。

第５図は本発明の他の実施例を示すものであり、上記実
施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

自由ロッカアーム９の基部には、ロッカシャフト６に摺
接しながら隣接する第１および第２駆動ロツカアーム７
．８側に延びる支持筒部４７．４７が突設され、第１お
よび第２駆動ロツカアーム７．８の基部には支持筒部４
７．４７を回動可能に嵌合する凹部４Ｂ、４９がロッカ
シャフト６を同軸に囲繞して設けられるが、第１および
第２駆動ロツカアーム７．８には支持筒部が設けられな
い。

この実施例によれば、自由ロッカアーム９のロッカシャ
フト６への支持長さを大にして傾きを回避し、カムスリ
ッパ１３と高速用カム５との偏摩耗を防止することがで
きる。

上記各実施例は、連結時に各ロッカアーム７〜９が一体
的に連結されるものであるが、次に第１駆動ロツカアー
ム７および自由ロッカアーム９、ならびに第２駆動ロツ
カアーム８および自由ロッカアーム９を相互に独立に連
結可能としたときの実施例について第６図を参照しなが
ら説明する。

この第６図において、上記各実施例に対応する部分には
同一の参照符号を付す。

第１駆動ロツカアーム７および自由ロッカアーム９間に
は連結切換機構１０ａが配設され、第２駆動ロツカアー
ム８および自由ロッカアーム９間には連結切換機構ｔａ
ｂが設けられる。各連結切換機構１０ａ、ｌＯｂは相互
に独立して作動可能なものであるが、基本的には同一の
構成を有するものであるので、連結切換機構１０ａに対
応する部分には添字ａを付して説明し、連結切換機構１
０ｂに対応する部分については対応する符号に添字すを
付して図示するのみとする。

連結切換機構１０ａは、自由ロッカアーム９および第１
駆動ロッカアーム１間を連結可能な連結ピン５５ａと、
該連結ピン５５ａの移動を規制するための規制ピン５６
ａと、連結解除側に各ビン５５ａ、５６ａを付勢する戻
しばね５７ａとを備える。

自由ロッカアーム９および第１駆動ロツカアーム７には
、ロッカシャフト６と平行な有底のガイド穴５８ａ、５
９ａが相互に対向する側を開放端として穿設されており
、自由ロッカアーム９のガイド穴５８ａにはその閉塞端
との間に油圧室６０ａを画成して連結ピン５５ａが摺動
自在に嵌合され、第１駆動ロツカアーム７のガイド穴５
９ａには連結ピン５５ａに当接する規制ピン５６ａが摺
動自在に嵌合される。また戻しばね５７ａは規制ピン５
６ａとガイド穴５９ａの閉塞端との間に縮設される。

一方、ロッカシャフト６には相互に独立して油圧供給路
３６ａ、３６ｂが設けられており、一方の油圧供給路３
６ａは連結切換機構１０ａの油圧室６０ａに連通され、
他方の油圧供給路３６ｂは連結切換機構１０ｂの油圧室
６０ｂに連通される。

さらに自由ロッカアーム９の基部には、ロッカシャフト
６に摺接しながら第１駆動ロツカアーム７の基部に相対
回動可能に嵌合する支持筒部６１と、ロッカシャフト６
に摺接しながら第２駆動ロツカアーム８の基部に相対回
動可能に嵌合する支持筒部６２とが突設される。しかも
両支持筒部６１．６２は、その先端面が第１および第２
駆動ロツカアーム７．８の外側面と面一になるように、
第１および第２駆動ロツカアーム７．８を貫通する。

この実施例によれば、自由ロッカアーム９のロッカシャ
フト６への支持長さが大となり、上記各実施例と同様の
効果を奏することができる。

以上の実施例では、吸気弁１ａ、ｌｂの動弁装置につい
て述べたが、本発明は、排気弁の動弁装置についても適
用可能である。

Ｃ６発明の効果 以上のように本発明の第１の特徴によれば、相互に隣接
するロッカアームの一方の基部には、ロッカシャフトに
摺接しながら他方のロッカアームの基部に相対回動可能
に嵌合する支持筒部が突設されるので、ロッカアームの
ロッカシャフトへの支持長さを大きくすることができ、
ロッカアームが傾くことを回避して、偏摩耗が生じるこ
とを防止することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、ロッカシャフトを支
持すべく機関本体に設けられたロッカホルダに隣接する
ロッカアームの基部には、ロッカシャフトに摺接しなが
らロッカホルダに回動可能に嵌合する支持筒部が突設さ
れるので、ロッカホルダに隣接するロッカアームのロッ
カシャフトへの支持長さを大きくすることができ、その
ロッカアームとカムとの間で偏摩耗が生じることを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は平面図、第２図は第１図の■−■線断面図
、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図は第２図の
ＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図および第６図は本発明の他
の実施例をそれぞれ示すための第４図に対応した断面図
である。 ｌａ、ｌｂ・・・機関弁としての吸気弁、６・・・ロッ
カシャフト、７，８．９・・・ロッカアーム、４３・・
・ロッカホルダ、４４．４５，４７，６１．６２・・・
支持筒部、 Ｅ・・・機関本体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関弁を開閉駆動すべく隣接配置されるとともに
   相互の連結および連結解除を切換可能な複数のロッカア
   ームが共通のロッカシャフトに枢支される内燃機関の動
   弁装置において、相互に隣接するロッカアームの一方の
   基部には、ロッカシャフトに摺接しながら他方のロッカ
   アームの基部に相対回動可能に嵌合する支持筒部が突設
   されることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. （２）ロッカシャフトを支持すべく機関本体に設けられ
   たロッカホルダに隣接するロッカアームの基部には、ロ
   ッカシャフトに摺接しながらロッカホルダに回動可能に
   嵌合する支持筒部が突設されることを特徴とする第（１
   ）項記載の内燃機関の動弁装置。