JPH0229843B2 - Enjinnobensadosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのカムとバルブとの間の連
動を、運転状態に応じて選択的にオン・オフさせ
る弁作動装置に関する。

（従来の技術） エンジンの特定の弁作動機構のカムとバルブと
の間の連動状態を運転状態に応じて選択的に停止
させるようにした構造、例えば弁作動停止機構は
公知である。例えば、実開昭57−182205には、１
個のバルブに対し、カムシヤフトに高速用及び低
速用のカムを形成しこれらのカムの各々に対して
当接する当接部材を有するロツカーアームを備え
たバルブ駆動装置が開示されている。この開示さ
れた装置では、前記の高速用カムに当接する高速
カム当接部材を摺動可能に構成するとともに、こ
の摺動を阻止するストツパを備えている。高速カ
ム当接部材の摺動がストツパによつて阻止される
場合には、高速用カムによつて、ロツカーアーム
が作動させられ、高速カム当接部材が摺動する場
合には、低速用カムによつてロツカーアームが作
動させられるようになつている。さらに、この実
開昭57−182205号の装置は、ストツパを制御する
ために、ロツカーシヤフト内を流通するエンジン
オイルを利用する油圧アクチユエータを備えてお
り、このアクチユエータの作動を、運転状態に応
じて制御することにより、高速用カム又は低速用
カムの機能を選択的に発揮させ望ましいバルブリ
フト量及びバルブタイミングを得るようにしてい
る。

（解決すべき問題点） しかし、上記の実開昭57−182205に開示された
装置では、高速カム当接部材を選択的に作動させ
るためのストツパを制御する油圧作動アクチユエ
ータをロツカーアームの中に組込んでいるので、
ロツカーアームの構造が複雑化するとともに慣性
重量が大きくなり、エンジンの高回転時でバルブ
が跳るといつた問題があるとともに、振動あるい
は耐久性の面でも好ましくない結果が生じる。

（上記問題を解決するための手段） 本発明は、上記問題を解決するために以下のよ
うに構成される。

本発明の弁作動装置は、共にロツカーシヤフト
に揺動自在に支持された第１アームと第２アーム
とを有するロツカーアームを備えている。該ロツ
カーアームの第１アームは一端で吸、排気弁のス
テム端に当接しており、第２アームは、一端でカ
ムシヤフトのカム面に当接している。そして、上
記ロツカーアームは、第１アームと第２アームと
が一体となつた状態でロツカーシヤフトのまわり
を揺動するロツク状態と、第２アームが第１アー
ムから独立してロツカーシヤフトのまわりを揺動
する非ロツク状態とを選択的にとり得るように構
成されている。さらに、本発明の弁作動装置は、
ロツカーシヤフトの軸方向に移動して、前記ロツ
ク状態と非ロツク状態とを切換えるロツク部材を
有するセレクタ部材と、エンジンの運転状態に応
じて前記セレクタ部材の移動を制御する駆動機構
とを備えている。

そして、本発明の第１アームと第２アームと
は、異なる材質で構成されている。この場合、第
２アームは、第１アームよりも比重の小さい材質
で形成される。

（作用） 本発明によれば、駆動機構によりセレクタ部材
のロツク部材が作動状態になるとロツカーアーム
の第１アームと第２アームはロツクされた状態に
なり、第１アームと第２アームは一体となつてロ
ツカーシヤフトのまわりを揺動する。従つて、こ
の状態では、カム面を介して、ロツカーアームに
伝達される弁作動力は、第２アーム及び第１アー
ムを通じてバルブステムに伝達され、吸排気弁は
所定のタイミングで開閉作動する。一方、セレク
タ部材がロツカーシヤフトの軸方向に移動して、
ロツク部材によるロツク状態が解かれると、カム
面からの作動力は第１アームに伝わるだけで、第
２アームには伝わらない。すなわち、この状態で
は、第２アームがカム面と接触しつつ、第１アー
ムから独立してロツカーアームのまわりを揺動
し、第１アームは停止状態に維持され、従つて、
吸排気弁は、閉状態に維持される。

本発明によればカム作動により、常時回動する
第２アームが軽い材質で構成されている。このよ
うな機構を例えばエンジンの低負荷運転時に一部
の気筒を停止し、特定の気筒だけを稼動させるい
わゆる減筒運転によつて所望の出力を得るように
なつたエンジンに応用して、停止中の気筒の動弁
系を停止するように構成することにより、ポンピ
ングロスが少くなり、燃費が向上するといつた効
果が得られる。また、１つの気筒に複数の吸気弁
を備えたエンジンに応用して、一部の特定の弁の
作動を停止して所望の吸気流速を得るようにする
こともできる。

（実施例の説明） 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例につ
き説明する。

第１図を参照すれば、本例のエンジンの各気筒
Ｃは、２つの吸気ポートと１つの排気ポートを有
しており、吸気ポートを開閉するための２つの吸
気弁を作動させるために二つの吸気弁用のロツカ
ーアーム１０，１２がそれぞれの吸気弁に対して
組合わされる。また排気弁を開閉するために排気
弁用のロツカーアーム１４が設けられる。吸気弁
用ロツカーアーム１０，１２及び排気弁用ロツカ
ーアーム１４は気筒Ｃの列方向に延びるロツカー
シヤフト１６，１８に揺動自在に支持されてい
る。一つの吸気弁用ロツカーアーム１２と、排気
弁用ロツカーアーム１６は通常のロツカーアーム
の構造及び機能を有する。他方の吸気弁用ロツカ
ーアーム１０について詳述すれば、第１図及び第
３図に示すように、ロツカーアーム１０は、一端
で１つの吸気弁のバルブステム２２の先端に当接
するとともに他端側でロツカーシヤフト１６に揺
動自在に支持された第１アーム２４と、一端でカ
ムシヤフト２６カム面２６ａに接触し、他端側で
ロツカーシヤフト１６に揺動自在に支持された第
２アーム２８とを有する。第１アーム２４は、端
部に２つに分岐した分岐部を有しこの分岐部にお
いて、ロツカーシヤフト１６に支持されており、
第２アーム２８のロツカーシヤフト１６における
被支持部を挟み込んでいる。すなわち、第１アー
ム２４及び第２アーム２８はロツカーシヤフトに
よる被支持部の側端面で互いに摺接している。本
例の第１アーム２４と第２アーム２８は、それぞ
れS45C及びアルミニウムで形されており、従つ
て、両者は材質が異なるとともに第２アーム２８
が軽量化されている。第３図に示すように、第２
アーム２８の上部には、ロツカーシヤフト１６の
軸方向に直交する方向に延びるシリンダボア３０
が形成されており、このシリンダボア３０の内部
をプランジヤ３２が摺動するようになつている。
プランジヤ３２の１つの端面とシリンダボア３０
とによつて形成される空間にはスプリング３４が
圧挿されておりプランジヤ３２を第１アーム２４
に向かつて付勢している。プランジヤ３２のスプ
リング３４に当接する端面とは反対側の端面はス
プリング３４の弾性力により第１アーム２４の上
方に突出した突起２４ａの先端に設けられたスト
ツパ２４ｂに当接している。また、第２アーム２
８は上記シリンダボア３０を横切つてロツカーシ
ヤフト１６の軸方向に延びる断面短形形状の空洞
３６が設けられており、この空洞３６内をロツク
オフプレート３８がロツカーシヤフト１６の軸方
向に摺動するようになつている。第２図に示すよ
うにロツクオフプレート３８には、貫通口４０が
設けられており、この貫通口４０は、プランジヤ
３２のシリンダ摺動部３２ａの径よりもやや大き
い大径部４０ａとプランジヤ３２の摺動部３２ａ
の径よりも小さくプランジヤ３２の小径部３２ｂ
よりもやや大きい小径部４０ｂとから成つてい
る。大径部４０ａ及び小径部４０ｂはロツクオフ
プレート３８の摺動方向、すなわちロツカーシヤ
フト１６の軸方向に連通するように形成されてい
る。ロツクオフプレート３８は、第２図に示すよ
うに、ロツカーシヤフト１６にそのまわりに回動
自在に支持されたリング状のセレクタ部材４２の
アーム部４２ａに結合されている。セレクタ部材
４２は、駆動装置４４によつてロツカーシヤフト
１６の軸方向に移動させられるようになつてい
る。駆動装置４４はロツカーシヤフト１６の周囲
にリング状の油圧室４５を形成するケーシング４
６と、該ケーシング４６とロツカーシヤフト１６
の周面との間に配置され、ロツカーシヤフト１６
の周面に沿つて、該シヤフト１６の軸方向に移動
し得るピストン４８と、断面コ字状になつたセレ
クタ部材４２のリング状の溝に係合し該セレクタ
部材４２をピストン４８に向つて押しつけるスプ
リング５０を備えている。第１図に示すように、
油圧は、ロツカーシヤフト１６と平行に延びる油
圧管５２を通してケーシング４６内の油圧通路５
４に導入され、さらに油圧室４５に導かれるよう
になつている。油圧室４５に油圧が導入されてい
ないときにはピストン４８及びセレクタ部材４２
はスプリング５０の弾性量によつて押され、第２
図において右方に移動した位置に置かれる。この
とき、ロツクオフプレート３８は第２図おいて実
線で示す位置に保持される。この場合、ロツクオ
フプレート３８の貫通口４０の大径部４０ａの中
心点はプランジヤ３２の中心と一致しており、プ
ランジヤ３２はこの大径部４０ａを介してシリン
ダボア３０内を自由に摺動することができる。油
圧室４５に油圧が導入されるピストン４８が第２
図において、左方に移動し、セレクタ部材４２を
スプリング５０の弾性力に抗して左方に移動させ
る。これによつてロツクオフプレート３８は、第
２図の実線で示す位置から想像線で示す位置まで
移動する。この位置では、ロツクオフプレート３
８の小径部４０ｂの中心がプランジヤ３２の中心
に一致し、貫通口４０の小径部４０ｂとプランジ
ヤ３２の小径部４０ｂとが係合する。これによつ
て、プランジヤ３２のシリンダ３０内での摺動は
阻止される。プランジヤ３２がシリンダ３０内を
自由に摺動し得る場合には、第１アーム２４に第
２アームからの作動力が伝達されず、第２アーム
２８だけがカム面２５ａに接触しつつロツカーシ
ヤフト１６のまわりを回動する。従つて、カムシ
ヤフト２６の回転に拘らず吸気弁は閉状態に維持
される。一方、プランジヤ３２がロツクオフプレ
ート３８の小径部４０ａに係合している状態では
プランジヤ３２はシリンダ３０内を摺動し得ない
ので、第２アーム２８がカム２６によつて回動さ
せられると、プランジヤ３２の先端は第１アーム
のストツパ２４ｂに当接した状態でカムの作動力
を第１アーム２４に伝達し第１アーム２４と第２
アーム２８と連動して回動させる。すなわち、プ
ランジヤ３２がロツクオフプレートに係合してい
る場合はロツク状態であり、このロツク状態で
は、第１アーム２４と第２アーム２８とは一体と
なつてロツカーシヤフトのまわりを回動し、これ
によつてカム２６の作動力が吸気弁のステム２２
に伝達され、吸気弁の開閉動作が行なわれる。

本例においては、駆動装置４４の油圧室４５へ
の油圧供給を運転状態に応じて制御するようにし
ている。一定の運転状態例えば、吸気量の少い比
較的低回転、低負荷時においては、油圧室４５へ
の油圧供給を停止するように制御される。これに
よつて、第２アーム２８だけがカム面２６ａに接
触しつつ回動し、プランジヤ３２の先端は第１ア
ーム２４のストツパ２４ｂに当接した状態でスプ
リング３４の弾性力に抗してシリンダ３０内を摺
動する。この状態は非ロツク状態であり、一方の
吸気弁は作動せずカムの回動に拘わらず閉状態に
維持される。この結果、吸気は他方の吸気ポート
からのみ燃焼室内に導入されるため、高い吸気流
速を得ることができる。また、高回転高負荷時に
おいては、駆動装置４４の油圧室４５に油圧が導
入されるように制御が行なわれる。これによつ
て、プランジヤ３２とロツクオフプレート３８が
係合してロツク状態となり、第１アーム２４及び
第２アームは、カム２６の動きに応じて一体とな
つてロツカーシヤフトのまわりを回動し、吸気弁
を所定のタイミングで開閉動作させる。この結
果、高回転高負荷運転時には、２つの吸気ポート
から吸気が導入されるため、十分な吸気量を確保
することができる。

なお本例の駆動装置４４では、セレクタ部材４
２とピストン３８とが別体に構成されているため
セレクタ部材の回転運転がピストン３８に伝わら
ないのでピストン３８とその外側のケーシング４
６との摩擦を極力押えることができるとともに、
油圧室４５内のオイル漏れを少なくすることがで
きる。また、セレクタ部材４２が油圧室４５から
隔離されているので油圧密封機能を持たせる必要
がなく、従つてロツカーシヤフト１６との間のク
リアランスを大きくして摩擦抵抗を少なくするこ
とができる。さらに、駆動装置４４への油圧をメ
インギヤラリから分割して確保することにより、
オイルポンプを別途設ける必要性を解消すること
ができる。

以上は、本発明を、複数の吸気ポートを有する
形式のバルブ制御に応用した例であるが、本発明
は、同様に他の制御に適用することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、ロツカーアームは、油圧動力
によつて制御されるようになつているが、油圧作
動機構がロツカーアームに組込まれていないの
で、極めて簡単な構造にすることができるととも
にロツカーアームをコンパクトにすることができ
る。このため、ロツカーアームの慣性重量を小さ
くすることができエンジンの高回転運転に支障な
く対応させることができる。また、駆動機構及び
セレクタ部材をロツカーシヤフトで支持するよう
にしているので、特別の支持構造が不要となると
ともに構造を簡単にしかもコンパクトにすること
ができる。また作動も確実である。

さらに、本発明では、第１アームと第２アーム
を異種材料で構成しているので相対回動時におけ
る互いの摺接部の焼付を防止することができる。
また、ロツク状態及び非ロツク状態を通じて常に
回転させられる第１アームを軽い材質で構成する
ことにより軽量化しているので、第２アームの慣
性重量が低下し、これによつて、非ロツク時のカ
ムシヤフトの回転抵抗が減少するとともにエンジ
ンの回転限界を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うロツカーアームを含む
動弁機構の平面図、第２図は、ロツカーアーム及
びセレクタ部材駆動装置のロツカーシヤフト軸方
向にみた断面図、第３図は、ロツカーアームの横
断面図である。 １０……ロツカーアーム、１６……ロツカーシ
ヤフト、２４……第１アーム、２８……第２アー
ム、３０……シリンダボア、３８……ロツクオフ
プレート、４２……セレクタ部材、４４……セレ
クタ部材駆動装置、４６……ケーシング、４８…
…ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロツカーシヤフトに揺動自在に支持された第
   １アームと第２アームとを有し第１アームは一端
   で吸排気弁のステム端に当接しており第２アーム
   は一端でカムシヤフトのカム面に当接していると
   ともに前記第１アームと第２アームが一体となつ
   てロツカーシヤフトのまわりを揺動するロツク状
   態と第２アームが独立してロツカーシヤフトのま
   わりを揺動する非ロツク状態とを選択的にとり得
   るように構成されたロツカーアームと、ロツカー
   シヤフトの軸方向に移動して前記ロツカーアーム
   のロツク状態と非ロツク状態とを切換えるロツク
   部材を有するセレクタ部材と、エンジンの運転状
   態に応じて前記セレクタ部材の移動を制御する駆
   動機構とを備え、前記第２アームは第１アームよ
   り比重の小さい材質で形成されていることを特徴
   とするエンジンの弁作動装置。