JPH0278720A - 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】 Ａ８発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、機関の回転に同期して回転駆動されるカムシ
ャフトに一体化されるカムと、閉弁方向にばね付勢され
た機関弁に当接される駆動ロッカアームと、機関弁に対
して自由となることを可能としながら前記カムに摺接し
て駆動ロッカアームに隣接配置される自由ロッカアーム
と、両ロッカアームを連結する位置および連結を解除す
る位置間で移動可能な連結ピストンを有する連結手段と
を備える内燃機関の動弁装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる動弁装置は、たとえば特開昭５９−３７２
２３号公報により公知である。

（３）発明が解決しようとする課題 ところで、上記従来のものでは、駆動ロッカアームを機
関弁に当接させる方向ならびに自由ロッカアームをカム
に摺接させる方向のばね力を発揮するばねが駆動ロッカ
アームおよび自由ロッカアーム間に介設されている。し
かるに、機関弁が静止状態にあるときに連結手段による
連結および連結解除の切換作動を行なうことが必要であ
るのに対し、上記従来のものでは、自由ロッカアームお
よび駆動ロッカアーム間にばねが介設されていることに
より、連結ピストンを嵌合させるべく両ロッカアームに
穿設した孔の軸線を機関弁の静止状態で確実に一致させ
得るとは言えず、連結手段による切換作動が不円滑とな
ることがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、連結
手段による切換作動を常に円滑に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。

Ｂ１発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明によれば、自由ロッカアームと機関本体との間に
は、自由ロッカアームをカム側に弾発付勢する弾発付勢
手段が設けられる。

（２）作　用 上記構成によれば、自由ロッカアームはカムに常時弾発
的に摺接されており、駆動ロッカアームが機関弁の静止
状態に対応する位置となったときには、両ロッカアーム
の相対位置を常に一定として連結手段の切換作動を円滑
にすることができる。

（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Ｅに設け
られた一対の機関弁としての吸気弁１ａ、ｌｂは、機関
の回転に同期して２の回転比で駆動されるカムシャフト
２に一体的に設けられた低速用カム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
される第１．第２駆動ロツカアーム７．８および自由ロ
ッカアーム９との働きによって開閉作動される。

また、前記機関本体Ｅには、一対の機関弁としての排気
弁（図示せず）が備えられており、これらの排気弁も前
述の吸気弁１ａ、ｌｂと同様に開閉作動される。

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
れてふり、低速用カム３は一方の吸気弁１ａに対応する
位置でカムシャフト２に一体的に設けられる。また高速
用カム５は両吸気弁１ａ。

ｌｂ間に対応する位置でカムシャフト２に一体的に設け
られる。しかも、低速用カム３は機関の低速運転時に対
応した形状を有するものであり、カムシャフト２０半径
方向に沿う外方への突出量が比較的小さい高位部３ａを
有する。また高速用カム５は機関の高速運転時に対応し
た形状を有するものであり、カムシャフト２の半径方向
外方への突出量を低速用カム３の高位部３ａよりも大と
しかつその高位部３ａよりも広い中心角範囲にわたる高
位部５ａを有する。さらに、他方の吸気弁１ｂに対応す
る位置で、カムシャフト２には真円状の隆起部４が一体
的に設けられており、この隆起部４は低速運転時に吸気
弁１ｂを閉弁状態に保つ働きをする。

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には第１および第２
駆動ロツカアーム７．８と自由ロッカアーム９とがそれ
ぞれ枢支されるが、第１および第２駆動ロツカアーム７
．８は基本的に同一形状に形成される。すなわち、第１
および第２駆動ロツカアーム７．８は、吸気弁１ａ、１
ｂに対応する位置で、その基部がロッカシャフト６に揺
動可能に枢支され、各吸気弁１ａ、ｌｂの上方位置まで
延設される。また第１駆動ロツカアーム７の上部には低
速用カム３に摺接するカムスリッパ１０が設けられ、第
２駆動ロツカアーム８の上部には隆起部４に当接し得る
当接部１１が設けられる。第１および第２駆動ロツカア
ーム７６８において、各吸気弁１ａ、ｌｂの上方に位置
する端部には、各吸気弁１ａ、Ｉｂの上端に当接し得る
タペットねじ１２．１３が進退可能に螺着される。

一方、両吸気弁１ａ、ｌｂの上部には鍔部１４゜１５が
設けられている。これらの鍔部１４，１５と機関本体Ｅ
との間には吸気弁１ａ、ｌｂを囲繞する弁はね１６．１
７が介装されており、弁ばね１６．１７により、各吸気
弁１ａ、ｌｂは閉弁方向すなわち上方に向けて付勢され
ている。

第３図を併せて参照して、自由ロッカアーム９は、第１
および第２駆動ロツカアーム７．８間でロッカシャフト
６に枢支される。この自由ロッカアーム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、その上部には高速用カム５
に摺接するカムスリッパ１８が設けられる。

機関本体Ｅおよび自由ロッカアーム９間には、自由ロッ
カアーム９を高速用カム５側に向けて弾発付勢する弾発
付勢手段Ｒが介設されており、この弾発付勢手段Ｒは、
自由ロッカアーム９の端部下面に当接する有底円筒状の
゛リフタ１９と、該リフタ１９および機関本体６間に介
装したりフタばね２０とから成る。而してこの弾発付勢
手段Ｒにより自由ロッカアーム９のカムスリッパ１８は
高速用カム５に常時摺接される。

第４図において、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は、相互に摺接されてお
り、それらの相対角変位を可能とする状態と、各ロッカ
アーム７〜９を一体的に連結する状態とを切換可能な連
結手段２１が各ロッカアーム？、８．９に設けられる。

連結手段２１は、第１駆動ロツカアーム７および自由ロ
ッカアーム９を連結する位置およびその連結を解除する
位置間で移動可能な第１連結ピストン２２と、自由ロッ
カアーム９および第２駆動ロツカアーム８を連結する位
置およびその連結を解除する位置間で移動可能な第２連
結ピストン２３と、第１および第２連結ピストン２２．
２３の移動を規制するストッパ２４と、第１および第２
連結ピストン２２．２３を連結解除位置側に移動させる
べくストッパ２４を付勢するばね２５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
向けて開放するとともにロッカシャフト６と平行な有底
の第１ガイド穴２６が穿設されており、この第１ガイド
穴２６の閉塞端側には段部２７を介して小径部２８が設
けられる。第１ガイド穴２６には第１連結ピストン２２
が摺合され、これにより第１連結ピストン２２と第１ガ
イド穴２６の閉塞端との間に油圧室２９が画成される。

また第１駆動ロツカアーム７には油圧室２９に連通する
油路３０が穿設され、ロッカシャフト６内には油圧供給
源（図示せず）に通じる油路３１が穿設される。さらに
両油路３０，３１はロッカシャフト６の側壁に穿設され
た連通孔３２を介して、第１駆動ロツカアーム７の揺動
状態の如何に拘らず常に連通ずる。

第１連結ピストン２２の軸方向長さは、その−端が段部
２７に当接したときに、その他端が第１駆動ロツカアー
ム７の自由ロッカアーム９側に臨む側面から自由ロッカ
アーム９側に突出しないように設定される。また第１ガ
イド穴２６の閉塞端と第１連結ピストン２２との間には
、前記ばね２５よりもばね力の小さなばね３３が介装さ
れる。

自由ロッカアーム９には、第１駆動ロツカアーム７の第
１ガイド穴２６に対応するガイド孔３４が、両側面間に
わたって穿設されており、このガイド孔３４にはガイド
孔３４の全長に対応する長さを有する第２連結ピストン
２３が摺合される。

しかもこの第２連結ピストン２３の外径は、第１連結ピ
ストン２２と同一に設定される。

第２駆動ロツカアーム８には、前記ガイド孔３４に対応
して、自由ロッカアーム９側に向けて開放した有底の第
２ガイド穴３５が穿設され、この第２ガイド穴３５に円
板状のストッパ２４が摺合される。第２ガイド穴３５の
閉塞端側には規制段部３６を介して小径部３７が設けら
れる。また第２駆動ロツカアーム８には、第２ガイド穴
３５の閉塞端を貫通する挿通孔３８が第２ガイド穴３５
と同心にかつ小径にして穿設されており、ストッパ２４
に一体的かつ同心に設けられた小径の案内棒３９が挿通
孔３８に挿通される。さらにストッパ２４と第２ガイド
穴３５の閉塞端との間には、案内棒３９を囲繞するコイ
ル状のばね２５が介装される。

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、連結手段２１の油圧室２９に油圧が供給さ
れず、ストッパ２４はばね２５によって自由ロッカアー
ム９側に押圧され、このため第１連結ピストン２２は第
２連結ピストン２３を介して段部２７に当接するまで移
動している。

この状態で、第１および第２連結ピストン２２゜２３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の摺接面に対応する位置にあり、第２連結ピスト
ン２３およびストッパ２４０当接面は自由ロッカアーム
９および第２駆動ロツカアーム８の摺接面に対応する位
置にある。したがって、各ロッカアーム？、　　８．　
９は、相互に摺接するとともに、第１および第２連結ピ
ストン２２．２３ならびに第２連結ピストン２３および
ストッパ２４をそれぞれ摺接させて、相対角変位可能で
ある。゛・ このような連結手段２１の連結解除状態にあって、カム
シャフト２の回転動作により、第１駆動ロツカ、アーム
７は低速用カム３との摺接に応じて揺動・し、一方の吸
気弁１ａが、その開弁時期を遅くするとともに閉弁時期
を早くし、しかもリフト量も小さくして開閉作動される
。一方、第２！動ロツカアーム８は、隆起部４が真円状
であるので揺動せず、他方の吸気弁１ｂは閉弁したまま
である。このとき、自由ロッカアーム９は高速用カム５
との摺接により揺動するが、その揺動動作は両吸気弁１
ａ、ｌｂの作動に何の影響も及ぼさない。

このようにして、機関の低速運転時には、一方の吸気弁
１ａのみが開閉作動され、燃費の低減およびアイドル特
性の向上を図ることができる。

機関の高速運転に際しては、連結手段２１の油圧室２９
に作動油圧が供給される。これにより、第５図で示すよ
うに、第１連結ピストン２２はばね２５のばね力に抗し
て自由ロッカアーム９側に移動し、第２連結ピストン２
３は第１連結ピストン２２に押されて第２駆動ロツカア
ーム８側に移動する。この結果、ストッパ２４が規制段
部３６に当接するまで、第１および第２連結ピストン２
２．２３が移動し、第１連結ピストン２２により第１駆
動ロツカアーム７および自由ロッカアーム９が連結され
、第２連結ピストン２３により自由ロッカアーム９およ
び第２駆動ロツカアーム８が連結される。

このようにして、各ロッカアーム？、　　８．　９が連
結手段２１によって相互に連結された状態では、高速用
カム５に摺接した自由ロッカアーム９の揺動量が最も大
きいので、第１および第２駆動ロツカアーム７．８は自
由ロッカアーム９とともに揺動する。したがって、両吸
気弁１ａ、ｌｂが、その閉弁時期を早くするとともに閉
弁時期を遅くし、しかもリフト最も大きくして開閉作動
される。

このような連結手段２１による連結状態および連結解除
状態の切換えにあたって、自由ロッカアーム９が弾発付
勢手段Ｒにより高速用カム５に弾発的に摺接されている
。このため吸気弁１ａ、１ｂが静止状態にあるとき、す
なわち第１駆動ロツカアーム７が低速用カム３のベース
円部に摺接しており、また自由ロッカアーム９が高速用
カム５のベース円部に摺接しているときには、連結手段
２１における第１ガイド穴２６．ガイド孔３４および第
２ガイド穴３５の軸線は一致しており、したがって第１
および第２連結ピストン２２．２３の連結移動および連
結解除移動が円滑に行なわれ、連結手段２１の切換作動
を円滑にすることができる。

上述のような連結手段２１の働きによる機関の出力向上
効果を図示すると第６図の曲線Ａで示すようになる。こ
れに対し、機関の低速運転時に機関弁の作動を休止させ
ることがない従来の内燃機関のものを示すと曲線Ｂで示
すようになり、さらに機関の低速運転時に機関弁を休止
させるようにした従来のもの（特開昭５９−３７２２３
号公報等）を示すと曲線Ｃで示すようになり、この実施
例の構成によれば低速域から高速域の広い範囲にわたっ
て出力が向上することが明らかである。

以上の説明では、吸気弁１ａ、ｌｂ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と同様に
作動されるものである。

Ｃ１発明の効果 以上のように本発明によれば、自由ロッカアームと機関
本体との間には、自由ロッカアームをカム側に弾発付勢
する弾発付勢手段が設けられるので、自由ロッカアーム
をカムに常時弾発的に摺接し、駆動ロッカアームが機関
弁の静止状態に対応する位置となったときに両ロッカア
ームの相対位置を確実に一定として連結手段の切換作動
を円滑にすることができる。

【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、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ｒＶ−ＩＶ線断面図
、第５図は高速運転時の第４図に対応した断面図、第６
図は機関の出力特性を示す図である。 ｌａ、ｌｂ・・・機関弁としての吸気弁、２・・・カム
シャフト、３．５・・・カム、７．８−・・駆動ロッカ
アーム、９・・・自由ロッカアーム、１９・・・リフタ
、２０・・・リフタばね、２１・・・連結手段、２２．
２３・・・連結ピストン、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の回転に同期して回転駆動されるカムシャフ
   トに一体化されるカムと、閉弁方向にばね付勢された機
   関弁に当接される駆動ロッカアームと、機関弁に対して
   自由となることを可能としながら前記カムに摺接して駆
   動ロッカアームに隣接配置される自由ロッカアームと、
   両ロッカアームを連結する位置および連結を解除する位
   置間で移動可能な連結ピストンを有する連結手段とを備
   える内燃機関の動弁装置において、自由ロッカアームと
   機関本体との間には、自由ロッカアームをカム側に弾発
   付勢する弾発付勢手段が設けられることを特徴とする内
   燃機関の動弁装置。
2. （２）前記弾発付勢手段は、自由ロッカアームに摺接さ
   れるリフタと、該リフタおよび機関本体間に介設される
   リフタばねとから成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の内燃機関の動弁装置。