JPH0239605B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、閉弁方向に付勢された吸気弁あるい
は排気弁を開弁作動すべく、複数のカムフオロア
が作動自在に配設され、機関の回転に同期して回
転駆動されるカムシヤフトには、カムフオロアを
駆動するためのカムが一体化され、各カムフオロ
アには、それらのカムフオロアを連結する位置と
その連結状態を解除する位置との間で移動可能な
ピストンを備える連結機構が設けられる内燃機関
の弁作動変更装置に関する。

(2) 従来の技術 かかる装置は、本出願人が既に提案（特願昭58
−238423号（特開昭60−128914号公報）している
ものであり、連結機構でカムフオロアとしての第
１および第２ロツカアームを連結したときに、カ
ムによつて各ロツカアームを揺動させて各吸気弁
あるいは排気弁を開閉作動させ、連結機構による
連結状態を解除したときに、第１ロツカアームの
みを揺動させることにより一部の吸気弁あるいは
排気弁を開閉作動させるようにしている。ところ
で、上述のような連結機構における連結状態の切
換えにあたつては、両ロツカアームがともに揺動
していない状態、すなわち第１ロツカアームがカ
ムのベース円に摺接している状態にあることが必
要である。たとえば、一方の吸気弁あるいは排気
弁のみを開閉作動させている状態から、両吸気弁
あるいは両排気弁をともに開閉作動させる状態に
切換えるにあたつて、第５図に示すように吸気弁
あるいは排気弁の閉弁区間Acすなわち第１ロツ
カアームがカムのベース円に摺接して静止してい
る区間における時期t₁で連結機構により両ロツカ
アームを連結すべくピストンの移動を開始させる
ようにしたときを想定する。この場合、吸気弁あ
るいは排気弁の閉弁区間Aoすなわち第１ロツカ
アームの揺動動作区間に入つてしまうため、前記
ピストンの第２ロツカアームへの係合が困難とな
り、たとえわずかに係合したとしても途中で係合
状態が解除されたりして、確実な切換えが行なわ
れない。これに対して、開弁区間Aoの時期t₂，t₃
でピストンの移動を開始したときには、そのとき
にピストンの係合動作は不可能であるが、次の閉
弁区間Acの最初からピストンの移動が可能とな
るため、切換えが確実に行なわれる。

このように、連結機構の作動開始時期によつて
は、両ロツカアームの連結および連結解除の切換
えが円滑に行なわれないことがあり、円滑な切換
えが行なわれないと、異音が発生したり、破損の
原因となるので好ましくない。

(3) 発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであ
り、連結機構の作動時期に拘らず、連結状態の切
換えを確実に行なえるようにした内燃機関の弁作
動変更装置を提供することを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 そして上記目的を達成するために本発明は、閉
弁方向に付勢された吸気弁あるいは排気弁を開弁
作動すべく、複数のカムフオロアがシヤフトに揺
動可能に枢支され、機関の回転に同期して回転駆
動されるカムシヤフトには、カムフオロアを駆動
するためのカムが一体化され、各カムフオロアに
は、それらのカムフオロア間を連結する位置とそ
の連結状態を解除する位置との間で移動可能なピ
ストンを備える連結機構が設けられる、内燃機関
の弁作動変更装置において、少なくとも一つのカ
ムフオロアにはタイミング板を、該カムフオロア
に設けた凹部内に突入して前記ピストンに係合し
得る係合位置と、前記ピストンから離脱した離脱
位置との間を移動し得るように支持し、前記シヤ
フトには、前記カムフオロアが開弁方向に作動し
ているときに前記タイミング板を前記係合位置よ
り離脱位置まで移動させるべく該タイミング板と
係合し得るカム面を設けたことを特徴とする。

(2) 作用 ピストンの移動は、カムフオロアが開弁方向に
作動しているときのみに可能となり、したがつ
て、連結機構の作動をいつ開始してもピストン
は、閉弁区間が開始するのに応じて移動を開始し
て各カムフオロアの連結状態の切換えが確実に行
なわれるようになる。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図および第２図において、機
関本体１に設けられた一対の吸気弁Ｖ１，Ｖ２
は、弁ばねＳ１，Ｓ２によつて閉弁方向に付勢さ
れている。これらの吸気弁Ｖ１，Ｖ２は、機関の
回転に同期して1/2の回転比で回転駆動されるカ
ムシヤフト３に一体的に設けられたカム４と、カ
ムシヤフト３と平行なシヤフトとしてのロツカシ
ヤフト５に揺動自在に枢支されるカムフオロアと
しての第１および第２ロツカアーム６，７と、両
ロツカアーム６，７に設けられた連結機構８との
働きにより、一方の吸気弁Ｖ１のみが開閉作動す
る状態と、両吸気弁Ｖ１，Ｖ２がともに開閉作動
する状態とを切換えて、開閉作動せしめられる。
また機関本体１には、一対の排気弁（図示せず）
が備えられており、これらの排気弁も上記吸気弁
Ｖ１，Ｖ２と同様に開閉作動せしめられる。

カムシヤフト３は機関本体１の上方で回転自在
に配設されており、カム４は一方の吸気弁Ｖ１に
対応する位置でカムシヤフト３に一体的に設けら
れる。このカム４はカムシヤフト３と同心のベー
ス円４ａと、そのベース円４ａから半径方向外方
に突出した高位部４ｂとから成る。

ロツカシヤフト５は、カムシヤフト３よりも下
方に固定配置されており、このロツカシヤフト５
には、一方の吸気弁Ｖ１に対応する第１ロツカア
ーム６と、他方の吸気弁Ｖ２に対応する第２ロツ
カアーム７とが相互に摺接して相対角変位可能に
支承される。また両ロツカアーム６，７において
両吸気弁Ｖ１，Ｖ２の上方に位置する端部には各
吸気弁Ｖ１，Ｖ２の上端に当接し得るタペツトね
じＴ１，Ｔ２がそれぞれ進退可能に螺着される。

第１ロツカアーム６の上部には、カム４に摺接
するカムスリツパ９が一体的に設けられており、
第１ロツカアーム６はカム４の回転動作に応じて
揺動動作する。すなわち第１ロツカアーム６は、
そのカムスリツパ９がカム４のベース円４ａに摺
接している状態では静止しており、カムスリツパ
９がカム４の高位部４ｂに摺接するようになると
弁ばねＳ１を縮少しながら下方に回動して吸気弁
Ｖ１を開弁させ、高位部４ｂの最突出点をカムス
リツパ９が通過すると弁ばねＳ１で上方に回動し
て吸気弁Ｖ１を閉弁させる。

第２ロツカアーム７と機関本体１との間にはば
ね１０が介装されており、このばね１０は第２ロ
ツカアーム７をそのタペツトねじＴ２が吸気弁Ｖ
２に軽く当接する方向に回動付勢する。これによ
り、第２ロツカアーム７は、第１ロツカアーム６
との連結が解除されている状態においては、ばね
１０によつて吸気弁Ｖ２に当接する方向に軽く回
動付勢されており、第２ロツカアーム７が機関の
振動により踊ることが防止される。

第１および第２ロツカアーム６，７間の連結お
よび連結解除を行なうための連結機構８は、両ロ
ツカアーム６，７を連結する位置およびその連結
状態を解除する位置間で移動可能なピストン１１
と、そのピストン１１の移動を規制するストツパ
１２と、ピストン１１を連結解除位置側に押圧す
べくストツパ１２を付勢するばね１３と、ピスト
ン１１の移動時期を制御するタイミング板１４と
を備える。

第１ロツカアーム６には、第２ロツカアーム７
側に向けて開放するとともにロツカシヤフト５と
平行な第１ガイド穴１５が穿設されており、この
第１ガイド穴１５の底部側には第２ロツカアーム
７側に臨んだ規制段部１６を介して小径部１７が
設けられる。この第１ガイド穴１５にはピストン
１１が摺合される。

ピストン１１は、有底円筒状の連結体１８と、
有底円筒状の押圧体１９とがそれらの間にばね２
０を介在して相互に摺合して成る。連結体１８は
その開放端を第１ガイド穴１５の底部側に向けて
第１ガイド穴１５に摺合される。しかも連結体１
８の内径は第１ガイド穴１５の小径部１７よりも
小さく設定される。また押圧体１９は、その閉塞
端を第１ガイド穴１５の底部側に向けて小径部１
７に摺合され、これにより押圧体１９および第１
ガイド穴１５の底部間に油圧室２１が画成され
る。しかも押圧体１９の連結体１８側には、段部
２２を介して小径筒部２３が設けられており、こ
の小径筒部２３が連結体１８に摺合される。連結
体１８および押圧体１９間にはばね室２４が画成
され、このばね室２４内に、連結体１８および押
圧体１９を相互に離反する方向に付勢するばね２
０が収容され、このばね２０のセツト荷重はばね
１３よりも小さく設定される。

連結体１８の開放端面には、小径部１７内に突
入し得る短円筒部２５が一体的に突設される。し
かもこの短円筒部２５の突出量は連結体１８の開
放端面が第１ガイド穴１５の規制段部１６に当接
ししかも押圧体１９がばね２０のばね力により油
圧室２１側に最大限変位されているときに、押圧
体１９の段部２２との間にタイミング板１４の係
合可能な環状の係合溝２６を形成するように設定
される。

連結体１８の長さは、その開放端面が規制段部
１６に当接した状態で、その閉塞端面が第１およ
び第２ロツカアーム６，７の対向側面間に位置す
るように設定される。

第１ロツカアーム６には油圧室２１に連通する
油路２７が穿設される。またロツカシヤフト５内
には、作動油圧供給源（図示せず）からの作動油
を供給するための作動油通路２８が設けられる。
前記油路２７および作動油通路２８は、ロツカシ
ヤフト５の側壁に穿設された連通孔２９を介し
て、第１ロツカアーム６がどのような状態にあろ
うとも常に連通せしめられる。

第２ロツカアーム７には、第１ガイド穴１５に
対応する第２ガイド穴３０が第１ロツカアーム６
側に向けて開放するようにして穿設され、この第
２ガイド穴３０にストツパ１２が摺合される。ス
トツパ１２は円板状に形成されており、第２ガイ
ド穴３０の途中で第１ロツカアーム６側に臨んで
設けられた規制段部３１に当接するまで、第２ガ
イド穴３０内を摺動可能である。また第２ガイド
穴３０の底部には挿通孔３２が穿設されており、
この挿通孔３２にはストツパ１２と一体的な案内
棒３３が挿通される。これにより、ストツパ１２
はその軸線を第２ガイド穴３０に常に一致させて
摺動する。

第２ガイド穴３０の底面とストツパ１２との間
には案内棒３３を囲繞するコイル状のばね１３が
介装されており、ストツパ１２はばね１３のばね
力によりピストン１１の当接する方向に付勢され
る。

ストツパ１２および案内棒３３には透孔３４が
穿設されており、この透孔３４に対応して、ピス
トン１１における連結体１８の閉塞端面には孔３
５が穿設される。ピストン１１のばね室２４は、
前記透孔３４および孔３５を介して常に外部と連
通されており、したがつて連結体１８および押圧
体１９の近接離反動作に応じてばね室２４内が
加、減圧されることはなく、連結体１８および押
圧体１９の近接、離反動作は速やかに行なわれ
る。

押圧体１９の外面には、前記係合溝２６と同様
にタイミング板１４が係合可能な環状の係合溝３
６が設けられる。この係合溝３６の位置は、油圧
室２１に油圧が作用して押圧体１９が第２ロツカ
アーム７側に最大限変位して連結体１８により両
ロツカアーム６，７が完全に連結されたときに、
タイミング板１４が係合し得るように定められ
る。

第１ロツカアーム６の下部には、タイミング板
１４を揺動自在に摺合する溝３７が穿設されてお
り、溝３７に摺合されたタイミング板１４はロツ
カシヤフト５の軸線と平行なピン３８により第１
ロツカアーム６に枢支される。しかも溝３７は第
１ガイド穴１５の途中に臨んで設けられており、
ピストン１１の外面の一部は凹部としての溝３７
に露出される。

タイミング板１４は、一端がピン３８で枢支さ
れる支持部３９と、係合溝２６，３６に係合可能
な係止部４０とを有して略Ｌ字状に形成されてお
り、その屈曲部４１をロツカシヤフト５側に向け
てピン３８で枢支される。また第１ロツカアーム
６とタイミング板１４との間には、ピン３８を囲
繞するねじりばね４２が介装されており、このね
じりばね４２のばね力により、タイミング板１４
はその係止部４０がピストン１１に近接する方向
に回動付勢される。さらにロツカシヤフト５に
は、その外面を切込んでカム面４３が設けられて
おり、タイミング板１４の屈曲部４１はねじりば
ね４２のばね力によりカム面４３に弾発的に当接
する。

カム面４３の形状は、第１ロツカアーム６の揺
動動作によりタイミング板１４を回動するように
定められる。すなわち、第１ロツカアーム６がカ
ム４のベース円４ａに摺接して静止している状態
では、タイミング板１４がねじりばね４２のばね
力により第２図の時計方向に回動して係合溝２
６，３６に係合し得るようにし、しかも第１ロツ
カアーム６がカム４の高位部４ｂに押下げられる
とき、すなわち第１ロツカアーム６が開弁方向に
揺動しているときにはタイミング版１４がピスト
ン１１から強制的に離反せしめられる。

次にこの実施例の作用について説明すると、油
圧室２１に油圧が作用していない状態では、ピス
トン１１の連結体１８はばね１３で付勢されたス
トツパ１２によりその開放端面が規制段部１６に
当接するまで押圧されており、押圧体１９はばね
２０により油圧室２１側に最大限変位されてい
る。この状態では、係合溝２６が形成されてお
り、第２図で示すように、タイミング板１４が第
１ロツカアーム６の静止時に係合溝２６に係合し
得る状態にある。

この際、ピストン１１における連結体１８の閉
塞端面は第１および第２ロツカアーム６，７の対
向側面間にあり、第１および第２ロツカアーム
６，７は連結されていない。したがつて、第１ロ
ツカアーム６はカム４の回転動作に応じて揺動す
るが、第２ロツカアーム７は静止したままであ
り、第１ロツカアーム６のみが連結体１８とスト
ツパ１２とを摺動させて揺動し、一方の吸気弁Ｖ
１のみが開閉作動する。

ここで、第５図の時期t₁で油圧室２１に油圧を
作用させた場合を想定する。この油圧の作用によ
り、ピストン１１の押圧体１９は移動を開始しよ
うとするが、第３図ａで示すように係合溝２６に
タイミング板１４が係合しているので、それ以上
移動することはできず、ピストン１１は第３図ａ
で示す状態を持続する。

この状態で、第１ロツカアーム６が開放方向に
揺動を開始すると、すなわち開弁区間Aoに入る
と、第４図で示すようにタイミング板１４がピス
トン１１から離反する方向に回動し、タイミング
板１４の係合溝２６への係合状態が解除される。
これにより、押圧体１９の移動が可能となり、押
圧体１９は第３図ｂで示すように、連結体１８の
短円筒部２５に当接するまで移動する。このと
き、タイミング板１４は押圧体１９の外面に当接
し、押圧体１９の移動は妨げられない。この結
果、第１および第２ガイド穴１５，３０の軸線が
一致したとき、すなわち、第１ロツカアーム６が
静止して閉弁区間Acに入つたときに、ピストン
１１は第３図ｃで示すように移動する。これによ
り、連結体１８が第２ガイド穴３０に摺合し、第
１および第２ロツカアーム６，７が連結機構８を
介して連結されるので、第２ロツカアーム７は第
１ロツカアーム６とともに揺動を開始し、両吸気
弁Ｖ１，Ｖ２の開閉作動が始められる。

この連結が完全に行なわれたときには、押圧体
１９の係合溝３６が溝３７に対応する位置まで来
ており、閉弁区間Acにおいては、タイミング板
１４が係合溝３６に係合する。

次に、閉弁区間Acの時期t₁で油圧室２１の油
圧を解放した場合を想定する。この油圧の解放に
より、ピストン１１はばね１３により第２ガイド
穴３０から離脱する方向に押圧されるが、係合溝
３６にタイミング板１４が係合しているので、ピ
ストン１１の移動は阻止されている。次いで、開
弁区間Aoに入ると、第１ロツカアーム６の揺動
動作に応じてタイミング板１４が係止溝３６から
外れ、押圧体１９は、第３図ｄで示すように、ば
ね２０のばね力により油圧室２１側に移動する。
この際、連結体１８は、第１ロツカアーム６の揺
動に伴う第１および第２ガイド穴１５，３０との
摩擦力により第１ガイド穴１５には戻らず、次の
閉弁区間Acに入つたときに第１ガイド穴１５内
に移動して、第３図ａの状態に戻る。

このような連結機構８の作動をまとめて説明す
ると、第５図において、タイミング板１４が係合
溝２６あるいは３６から外れる区間Atは、その
機構上、開弁区間Aoよりもわずかに短い幅とな
り、その区間At内での時期t₂，t₃で油圧室２１へ
の油圧の供給あるいは解放を行なつたときには次
の閉弁区間Acで連結機構８の切換え作動が確実
に行なわれる。また前記区間At以外の時期たと
えばt₁で油圧室２１への油圧の供給あるいは解放
を行なつたときには、破線矢符で示すように、１
つの区間Atを越えた次の閉弁区間Acで確実な切
換えが行なわれる。

以上の説明では、吸気弁Ｖ１，Ｖ２に関連する
部分について述べたが、一対の排気弁についても
吸気弁Ｖ１，Ｖ２と同様に作動せしめられるもの
である。また吸気弁Ｖ１，Ｖ２および一対の排気
弁の一方のみに関連して本発明に従う弁作動変更
装置を設けるようにしてもよい。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、閉弁方向に付勢
された吸気弁あるいは排気弁を開弁すべく、複数
のカムフオロアがシヤフトに揺動可能に枢支さ
れ、機関の回転に同期して回転駆動されるカムシ
ヤフトには、カムフオロアを駆動するためのカム
が一体化され、各カムフオロアには、それらのカ
ムフオロア間を連結する位置とその連結状態を解
除する位置との間で移動可能なピストンを備える
連結機構が設けられる、内燃機関の弁作動変更装
置において、少なくとも一つのカムフオロアには
タイミング板を、該カムフオロアに設けた凹部内
に突入して前記ピストンに係合し得る係合位置
と、前記ピストンから離脱した離脱位置との間を
移動し得るように支持し、前記シヤフトには、前
記カムフオロアが開弁方向に作動しているときに
前記タイミング板を前記係合位置より離脱位置ま
で移動させるべく該タイミング板と係合し得るカ
ム面を設けたので、連結機構の作動をいかなる時
期に開始させようとも、その連結機構の実質的な
作動開始時期は閉弁区間の最初となり、従つてカ
ムフオロアの連結状態への切換えが確実に行われ
るようになり、異音の発生防止や連結機構の破損
防止に寄与することができる。

また特に連結機構の作動タイミングを決定する
上記タイミング板を連結機構のピストンに直接係
脱させて、ピストンを移動制限・解放することが
できるから、ピストンの移動制御を精度よく確実
に行わせることができ、連結機構を常に的確に切
換えることができる。

さらに上記タイミング板は、それと係合させる
べきピストンが設けられるカムフオロアに支持さ
れ、しかもカムフオロアを枢支するシヤフトに設
けたカム面に係合されることから、該タイミング
板自身を可及的コンパクトに構成することがで
き、従つて、該タイミング板を前述の如くカムフ
オロアの凹部内に突入させ得るようにしたことと
相俟つて、該タイミング板の作動空間を非常に小
さくすることができ、動弁室ひいては機関本体の
小型化に寄与し得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第
１図は本発明装置の横断平面図であつて第２図の
−線に沿う断面図、第２図は第１図の−
線断面図、第３図ａ〜ｄは連結機構の作動状況を
順次説明するための第２図−線断面図、第４
図はタイミング板が作動した状態を示すための第
２図に対応した断面図、第５図は弁作動タイミン
グと連結機構の作動時期との関係を示すための説
明図である。 ３……カムシヤフト、４……カム、６，７……
カムフオロアとしてのロツカアーム、８……連結
機構、１１……ピストン、１４……タイミング
板、３７……凹部としての溝、Ｖ１，Ｖ２……吸
気弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 閉弁方向に付勢された吸気弁Ｖ１，Ｖ２ある
   いは排気弁を開弁作動すべく、複数のカムフオロ
   ア６，７がシヤフト５に揺動可能に枢支され、機
   関の回転に同期して回転駆動されるカムシヤフト
   ３には、カムフオロア６，７を駆動するためのカ
   ム４が一体化され、各カムフオロア６，７には、
   それらのカムフオロア６，７間を連結する位置と
   その連結状態を解除する位置との間で移動可能な
   ピストン１１を備える連結機構８が設けられる、
   内燃機関の弁作動変更装置において、少なくとも
   一つのカムフオロア６にはタイミング板１４を、
   該カムフオロア６に設けた凹部３７内に突入して
   前記ピストン１１に係合し得る係合位置と、前記
   ピストン１１から離脱した離脱位置との間を移動
   し得るように支持し、前記シヤフト５には、前記
   カムフオロア６，７が開弁方向に作動していると
   きに前記タイミング板１４を前記係合位置より離
   脱位置まで移動させるべく該タイミング板１４と
   係合し得るカム面４３を設けたことを特徴とす
   る、内燃機関の弁作動変更装置。