JPH0396607A - エンジンの弁作動装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はエンジンの弁作動装置、特にエンジンの低回
転時と高回転時とで弁り７ト待性を切換えるものに関す
る。

（従米の扶術） 従米から低中速運転時のトルクと高速運転時の出力向上
を両立する目的で、運転状態に応じて吸気弁または徘気
弁のリフト特性を異ならせ、これによって吸排気のタイ
ミングあるいは吸排気量を制御することが知られている
（例えば特開昭６３−１６７０１６号公報、ｖｆ開昭６
３−５７８０５号公報等参照）． これについて説明すると、その揺勤先端が弁に当接する
低速用ロッカアームと、この低速用ロッカアームの片側
にｌ！！！接し、弁との当後部位を持たない高速用口７
カアームとが共通のロッカシャフトに揺動可能に支持さ
れ、低速用ロッカアームには低速用カムが、高速用ロッ
カアームには低速用カムよりも開弁角度または弁り７ト
量が大きくなるプロフィールを有する高速用カムがそれ
ぞれ摺接される。

さらに、ロッカシャフトから所定の距離だけ離れた揺動
部位においてロッカシャフトと平行な方向には、作動油
圧に応動するプランジャが嵌合穴に嵌まりあるいは嵌合
穴から抜けることで２つのロッカアームが連結されたり
その連結が解かれたりする。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置では、各気筒当たり複数のロ
ッカアームが共通のロッカシャフトに支持される構造の
ため、シリンダヘッド上の限られたスペースによりロッ
カアームや吸排気弁の配置に対する制約が増えるばかり
か、多気筒エンジンの場合は１本のロッカシャフトに装
着される部品数が多くなり、分解時および組み立て時の
作業が繁雑になるという問題点かあった。

また、各ロッカアームがロッカシャフトに支持される構
造のため、ロッカアームの揺動中心を動かせないので、
吸排気弁の弁隙間を調節するアジャストスクリュ等の機
構をロッカアームの揺動先端に介装しなければならず、
動弁系の慣性モーメントを増大させる原因になった． この発明はこのような従米の問題点を解決することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、互いにプロフィールの異なるカムに摺接す
るメインロッカアームとサブロッ力アームを備え、両ロ
ッカアームを相対回転可能に連結するシャフトと、両ロ
ッカアームの相対回転を係止する油圧駆動手段を備え、
メインロッカアームはその先端を吸気弁または４＃ス弁
に当接させるとともに、その基端がシリンダヘッドにピ
ボット紬受を介して揺動可能に支持され、メインロッカ
アームの基端にピボット紬受に対する距離を可変とする
アジャストスクリュを連結し、油圧駆動手段に作動油圧
を導く油通路を７ジャストスクリエの内部を通すととも
に、ピボット紬受の間を貫通して配設した。

（作用） ７ノヤストスクリュとピボット軸受を介して油通路を配
設することにより、作動油の洩れを十分に防いで油圧制
御を応答良く行うとともに、潤滑油をピボ７ト軸受に供
給する機能を果たして油通路構造の簡素化がはがれる． アノヤストスクリュは揺動中心となるピボット軸受に直
接的に連結される構造のため、揺動中心から大きく離れ
ることがなく、動弁系の慣性モーメントの増大を抑えて
、高速化に対応できる．また、メインロッカアームをエ
ンドピボット式とするとともに、これにサブロッカアー
ムをシャフトを介して連結する構造のため、カムの動き
を吸排気弁に伝えるこれら動弁装置を二二７｝にしてシ
リンダヘッド上から脱着することが可能となり、複雑な
油圧駆動機構等をユニット内に収装できるので、エンジ
ンの組み立て時および分解時の作業性を大幅に改善でき
る． （実施例） 第１図，第２図は、１つの気簡について同一の機能を有
する２つの弁（吸気弁、排気弁のいずれでも良く、図示
のものは吸気弁とする）を備えたエンジンに対して本発
明を適用した場合の実施例を示している。

これについて説明すると、２つの吸気弁９のステム頂部
にはエンドピポット式のメインロ・７カアーム１がそれ
ぞれ当接する。

メインロッカアーム１の基端にはネジ穴１１が形威され
、このネジ穴１１にアジャストスクリュ３がそれぞれ螺
合し、ナット５を介して締結される。各アジャストスク
リュ３の下端には球面状に突出するビボ７ト４が一体形
威される。アジャストスクリュ３の螺合位置を変えるこ
とにより、メインロッカアーム１とピボット４との距離
を調節できる。

シリングへッド８にはネジ穴１０が形Ｊ＆され、このネ
ジ穴１０にピボット座６が蝶合し、このピボット座６の
上端に円錐状に窪むピボット受面７が一体形威される。

ピボット４はビポット受面７に回動可能に摺接して、メ
インロッカアーム１をシリンダへッド８に対して揺動可
能に支持するピボット軸受を構戒する。

メインロッカアーム１の途中にはシャフト１３に二一ド
ルベアリング１２を介してローラ１４が回転自在に連結
され、このローラ１４に低速用カムを転接させるように
なっている。図中１５は低速用カムのベースサークルで
ある。

両メインロッ力アーム１の間には１つのサプロッカアー
ム２が設けられ、このサブロッカアーム２の基端はシャ
フト１６を介してメインロッカアーム２に相対回転可能
に連結される。シャフト１６はサブａ７カアーム２に形
威された穴１７に摺勤可能に嵌合する一方、各メインロ
ッカアーム１に形或された穴１８に圧入されている． サブロッ力アーム２は吸気弁９に当接する部位を持たず
、その先端には高連用カム（図示せず）に摺接するカム
７オａア部１９が一体形威され、その下側にはこのカム
７オロア部１９を高速用カムに押し付けるロストモーシ
ョンスプリング（図示せず）が介装される。

両ロッカアーム】，２の相対回転を係止する油圧駆動手
段として、サブロッカアーム２にはブランノヤ２１を摺
動自在に嵌合させる穴２２が形威され、各メインロッカ
アーム１にはプランノヤ２３，２４を摺動自在に嵌合さ
せる穴２５．２６がそれぞれ形威され、プランジャ２３
の背後に油室２７が画威される一方、プランジャ２４の
背後にリターンスプリング３７が介装される。

各穴２　２，２　５．２　６は所定位置で互いに同軸方
向に連続し、かつ同一径で形威され、油室２７に導かれ
る作動油圧によりブランノヤ２３が穴２５，２２に、プ
ランシャ２１が穴２２．２６に渡ってそれぞれ嵌合する
ことにより、各メインロッ力アーム１とサブロッカアー
ム２が一体となって揺動ずるようになっている。

プランノヤ２３の一端にはスペーサ３８が介装され、リ
ターンスプリング３７の付勢力によりプランジャ２３が
スペーサ３８に当接した状態では、各プランノヤ２　１
，２　３，２　４が各穴２２，２５，２６にそれぞれ収
まって、各メインロッ力アーム１の揺動を拘束しないよ
うになっている。

プランノヤ２４の嵌合する穴２６はメインロッ力アーム
１に形威された環状溝４１を介して空気抜き孔４２に連
通する． ブランノヤ２３と穴２５の間に画威される油室２７に作
動油圧を導く油通路２８は、アジャストスクリュ３内部
を通り、ピボット４とピボット受面７の間を貫通して配
設される。

７ノヤストスクリュ３にはメインロッカアーム１に形威
される環状溝３１に開口する通孔３２と，この通孔３２
に接続する通孔３３と、この通孔３３に接続してビポッ
ト４の先端に開口する溝３４が形威され、ピボット座６
にはピボフト受面７の底部とネジ穴１０を結ぶ通孔３５
が形或され、これらにより油通路２８が構威される６ シリングへッド８にはネジ穴１０の底部に開口するオイ
ルギャラリ３６が設けられ、このオイルギャラリ３６は
図示しない切換弁を介してオイルポンプの吐出油圧が所
定の高速運転時に導かれる。

切換弁の作動を電子制御するコントロールユニットはエ
ンジン回転信号、冷却水温信号、潤滑油の温度信号、過
給代による吸気の過給圧力信号、スロントルバルブの開
度信号等を入力して、これらの検出値に基づいてエンジ
ントルクの急激な変動を抑えつつ、後述する低速用カム
と高速用カムの切換えを円滑に行うようになっている。

２つの低速用カムとその間に位置する高速用カムはそれ
ぞれ共通のカムシャフトに一体形威され、エンジンの低
回転時と高回転時において要求される弁リフト特性を満
足するように異なる形状（大きさが異なる相似形も含む
）に形威されている。

つまり、高速用カムは低速用カムと比べ、弁リフト量も
しくは開弁期間の少なくとも一方を大きくするプロ７イ
ールを有しでいる。ここでは、弁リ７ト量、開弁期間を
共に大きくしてある。

次に作用について説明する。

エンジンの低速運転時、各メインロッ力アーム１は低速
用カムのプロフィールに従って揺動し、各吸気弁９の開
閉駆動する。このとき、サブ口ツカアーム２は高速用カ
ムによって揺勤されるものの、リターンスプリング３７
の付勢力により各ブランジャ２３，２１，２４が各穴２
　５，２　２，２　６にそれぞれ収まって、各７インａ
ツカ７−ム１の動きを妨げることはない． これに対して、工冫ジンの高速運転時に作動油圧がオイ
ルギャラリ３６および油通路２８を介して油室２７に導
かれると、各プランノヤ２３，２１ｔ２４はリターンス
プリング３７に抗して移動し、ブランジャ２３が各穴２
５，２２に渡って嵌合するとともに、プランジャ２４が
各穴２２，２６に渡って嵌合することにより、３つのロ
ッカーアーム１，２が一体となって揺動する。ここに、
高連用カムは低速用カムに比較して、弁の開き角度およ
びリフト量が共に大となるように形威されているから、
サブロッカアーム２の揺動時は各メインロッカーアーム
１のローラ１４が低速用カムから浮き上がり、各吸気弁
９は高速用カムのプロフィールに従って開閉駆動され、
弁の開き角度およびリフト量が共に大きくなる。

一方、工冫ノンが高回転域から再び低回転域に移ると、
切換弁の作動により油室２７に導かれる油圧が低下し、
リターンスプリング３７の弾性復元力により各プランジ
ャ２３，２１．２４が元の位置に移動して、各メインロ
ッカーアーム１の拘束が解除される。

エンドピボッ゛ト式ロッカアーム１は、シリングへッド
８上の限られたスペースで吸気弁９のリフト量を比較的
に大きく確保することが可能となり、上記カムの切換え
と相互して高速運転時の吸ス充填効率を高めることがで
きる。

また、アジャストスクリュ３の螺今位置を変えて、吸気
弁９のステム頂部とメインロッカアーム１の弁隙間を零
に調節することにより、所定のリフト特性を維持すると
ともに、騒音を防止する。

アジャストスクリュ３は揺動中心となるピボット４と一
体形威されるため、揺動中心から大きく離れることがな
く、動弁系の慣性モーメントの増大を抑えて、高速化に
対応できる。

作動油圧を導く油通路２８をピボット４内を通し、ピボ
ント軸受を貫通して形威したことにより、ピボット４が
ピボット受面７に対して環状に摺接する部分で作動油の
洩れを十分に防いで油圧制御を応答良く行うことができ
る。

また、油通路２８を通過するオイルはピボット４の摺接
部を潤滑して円滑な作動性を維持することができ、その
結果シリンダへッド８およびピボット座６に潤滑油通路
を別に設ける必要が無くなり、溝遣の簡素化がはかれる
。

各メインロッカアーム１をエンドピボット式とするとと
もに、これにサブロッカアーム２をシャフト１６を介し
て連結する構造のため、カムの動きを吸排気弁に伝える
これら動弁装置をユニットにしてシリンダヘッド８上が
ら脱着す．ることが可能となる。３つのプランジャ２１
．２３，２４およびリターンスプリング３７等、複雑な
油圧駆動機構等をユニット内に収装できるので、エンジ
ンの組み立て時および分解時の作業性を大幅に改善でき
る。

次に、第３図，＄４図に示す他の実施例について説明す
る。

５１は２つの吸ヌ弁９の間のほぼ中央に位置するメイン
ロッカアームで、全体としてほぼＴ字状に形威され、こ
のメインロッカアーム５１は対称的に分岐した先端部６
１．６２を各吸気弁９のバルブステム頂部に当接させる
。

メインロツカアーム５１の基端にはアジャストスクリュ
５３がナット５５を介して締結され、アノヤストスクリ
ュ５３の下端にはピボット５４が一体形威される。

シリンダへッド５８にはピボット座５６が装着され、こ
のビボ７Ｆ座５６の上端にピボット５４が摺動可能に接
合するピボット受面５７が一体形威される。

メインロッカアーム５１の途中にはシャフト６３に二一
ドルベアリング６２を介してローラ６４が回転自在に連
結され、このローラ６４に低速用カムを転接させるよう
になっている。

メインロッ力アーム５１を挾むようにして２つのサプロ
ッカアーム５２が対称的に配置され、これら３つのロッ
カアーム５１．５２はシャフト６６を介して揺勤可能に
連結される。

各サブロッカアーム５２は吸気弁９に当接する部位を持
たず、その先端には高速用カム（図示せず）に摺接する
カム７才ロア部６９が一体形威され、その下側にはこの
カム７オロ７部６９を高速用カムに押し付けるロストモ
ーションスプリング７０がリテーｆ７１を介して設けら
れる。

両口７カアーム５　１　．５　２の相対回転を係止する
油圧駆動手段として、メインロ７力７−ム５１の両側面
には穴７２が、各サブロッカアーム５２の側面には穴７
３がそれぞれ形威され、油圧により両穴？２，７３１こ
渡って嵌合可能なブランジャ７１が設けられる。

サブロッ力アーム５２の穴７３にはリターンスプリング
７５を介してプランノヤ７４が嵌合し、ブランノヤ７１
を穴７２内に押し込むように付勢している。

各プランノヤ７１の背後には環状溝（油室）７６が形威
され、アジャストスクリュ５３にはこの環状溝７６に開
口する通孔７８と、この通孔７８に接続してビボフト５
４の先端に開口する通孔７９が形或され、ピボット座５
６にはピボット受面５７に開口する通孔７７が形威され
、これらにより図示しない油圧源からの作動油圧を各プ
ランジャ７１に導く油通路８１が構威される。

プランジャ７４の嵌合する穴７５には空気抜き孔８２が
開口する。

次に作用について説明する。

エンジンの低速運転時、メインロッカアーム５１は低速
用カムのプロフィールに従って揺動し、各吸気弁９の開
閉駆動する。このとき、サブロッカアーム５２は高速用
カムによって揺動されるものの、リターンスプリング７
５の付勢力により各ブランノヤ７１が各穴７２にそれぞ
れ収まっているので、メインロッカアーム５１の動きを
妨げることはない。

これに対して、工冫ノンの高速運転時に作動油圧が油通
路８１を介して導かれると、各プランノヤ７１はリター
ンスプリング７５に抗して移動し、各プランジャ７１が
各穴７２，７３に渡って嵌合することにより、３つのロ
ッカーアーム５１，５２が一体となって揺動する。ここ
に、高速用カムは低速用カムに比較して、弁の開き角度
および９７ト量が共に大となるように形威されているか
ら、各メインロッ々−アーム５１のローラ６４が低速用
カムから浮き上がり、各吸気弁９は高速用カムノフロフ
ィールに従って開閉駆動され、弁の開き角度およびり７
ト量が共に大きくなる。

一方、エンジンが高回転域から再び低回転域に移ると、
各プランノヤ７１に導かれる油圧を低下させ、リターン
スプリング７５の弾性復元力により各ブランジャ７１．
７４が元の位置に移動して、メインロッカーアーム５１
の拘束が解除される。

この場合、各ａ７カ７−ム５１，５２は単一のピボット
５４を介して支持されるので、部品数を削減するととも
に、シリンダヘッド側に設けられる油通路の構造をさら
に簡素化できる。

（発明の効果） この発明は、互いにプロ７イールの異なるカムに摺接す
るメインロッカアームとサブロッ力アームを備え、両ロ
ッカアームを相対回転可能に連結するシャフトと、両ロ
フカアームの相対回転を係止する油圧駆動手段を備え、
メインロγカアームはその先端を吸気弁または俳ス弁に
当接させるとともに、その基端がシリンダヘッドにピボ
ット軸受を介して揺動可能に支持され、メインロッヵア
ームの基端にピボット軸受に対する距離を可変とする７
ノヤストスクリュを連結し、油圧駆動手段に作動油圧を
導く油通路をアジャストスクリュの内部を通すとともに
、ピボット紬受の間を貫通して配設したため、作動油の
洩れを十分に防いで油圧制御を応答良く行うとともに、
油通路構造の簡素化がはかれ、またアジャストスクリュ
による慣性モーメントの増大を抑えで高速化に対応でき
、さらに複雑な勤弁装置をユニットにしてエンジンの組
み立て時および分解時の作業性を大幅に改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す勤弁系の横断面図であ
り、第２図は同じく縦断面図である。第３図は池の実施
例を示す動弁系の平面図、第４図は同じく側面図である
。 １・・・メインロッカアーム、２・・・サブロ・νカア
ーム、３・・・アブヤストス２リュ、４・・・ピボット
、６・・・ビボッ ト　座、 ７・・・ピボット受面、 １６・・・ジャブ ト、 ２ １，２３．２４・・・ブランクヤ、 ２ ７・・・油室、 ２ ８・・・油通路。 １・・・メインロンカアーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いにプロフィールの異なるカムに摺接するメインロッ
   カアームとサブロッカアームを備え、両ロッカアームを
   相対的可能に連結するシャフトと、両ロッカアームの相
   対回転を係止する油圧駆動手段を備え、メインロッカア
   ームはその先端を吸気弁または排気弁に当接させるとと
   もに、その基端がシリンダヘッドにピボット軸受を介し
   て揺動可能に支持され、メインロッカアームの基端にピ
   ボット軸受に対する距離を可変とするアジャストスクリ
   ュを連結し、油圧駆動手段に作動油圧を導く油通路をア
   ジャストスクリュの内部を通すとともに、ピボット軸受
   の間を貫通して配設したことを特徴とするエンジンの弁
   作動装置。