JPH04127815U - 可変バルブタイミング機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変バルブタイミング機構のロッカアームの
破壊強度を高める。 【構成】 ロッカアームとロッカシャフトとが一体に形
成された第１のロッカアーム５とロッカシャフト４に揺
動可能に軸支された第２のロッカアーム７’との間に配
設されたピストン９を駆動してこれら両者を結合又は解
除する可変バルブタイミング機構１’の、ピストン９
を、ロッカシャフト４に対してロッカアーム７’の先端
に設けられてカムと当接するローラ１１と反対側に設け
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、可変バルブタイミング機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

可変バルブタイミング機構は、プロフィールの異なる低速用と高速用の２種類 のカムをカムシャフトに設け、低速域では低速用カムにより、高速時には高速用 カムによりバルブを駆動するように油圧を利用して低速用のロッカアームと高速 用のロッカアームとを切り替える機構である。低速用カムは、高速用カムよりも 小さく、バルブのオーバラップとリフトは共に小さくなっている。

【０００３】 可変バルブタイミング機構の採用により、実用エンジンの低回転域における使 い易さ即ち、低速高トルクを保持しつつ高速域におけるエンジンの出力トルクの 向上を図ることができる。このような可変バルブタイミング機構は、種々の構造 のものが提案されており、本出願人は、従前に図５及び図６に示すような可変バ ルブタイミング機構を提案している。

【０００４】 図５及び図６において、可変バルブタイミング機構１は、２本の吸気バルブ２ 、３と、これらの吸気バルブ２、３を開閉するロッカシャフト４、４’と一体の Ｔ型ロッカアーム５と、低速用ロッカアーム６、高速用ロッカアーム７と、Ｔ型 ロッカアーム５に内蔵され、当該Ｔ型ロッカアーム５に低速用ロッカアーム６又 は高速用ロッカアーム７を結合するためのピストン８、９及びカムシャフト１３ に設けられた低速用カム１４、高速用カム１５等により構成されている。

【０００５】 Ｔ型ロッカアーム５の両端のロッカシャフト４、４’は、ロッカシャフトジャ ーナル１２、１２’に回転可能に軸支されており、ジャーナル１２’、ロッカシ ャフト４’に設けられた各油路１２’ａ、４’ａを通してピストン８に油圧ＰＬ が、ジャーナル１２、ロッカシャフト４の各油路１２ａ、４ａを通してピトスン ９に油圧ＰＨが供給されるようになっている。

【０００６】 低速用ロッカアーム６、高速用ロッカアーム７の各基端６ａ、７ａは、夫々軸 孔６ｂ、７ｂを介してＴ型ロッカアーム５の両側のロッカシャフト４’、４の各 基端に夫々揺動可能に軸支され、各先端には夫々ローラベアリング１０、１１が 軸支されている。これらのローラベアリング１０、１１は、夫々低速用カム１４ 、高速用カム１５に当接されて転動する。低速用ロッカアーム６、高速用ロッカ アーム７は、各基端６ａ、７ａ側に配設されたロストモーションアセンブリ（図 示せず）によりローラベアリング１０、１１が低速用カム１４、高速用カム１５ に常時当接される。

【０００７】 エンジンの低速回転域においてはピストン８の先端がスプリング１７’のばね 力により低速用ロッカアーム６のピストン孔６ｃに嵌合し、Ｔ型ロッカアーム５ と低速用ロッカアーム６とが結合されて一体となり、低速用カム１４により当該 低速用ロッカアーム６、Ｔ型ロッカアーム５を介して吸気バルブ２、３が駆動さ れる。このときにはピストン９がスプリング１７のばね力により後退し、高速用 ロッカアーム７は、Ｔ型ロッカアーム５との結合を解除されて自由に揺動可能と されている。そして、ローラベアリング１１は、前記ロストモーションアセンブ リにより高速用カム１５に当接している。

【０００８】 エンジンの高速回転域においては、ピストン９が油圧によりスプリング１７の ばね力に抗して押し出されてその先端が高速用ロッカアーム７のピストン孔７ｃ に嵌合し、当該高速用ロッカアーム７がＴ型ロッカアーム５に結合されて一体と なり、高速用カム１５により当該高速用ロッカアーム７、Ｔ型ロッカアーム５を 介して吸気バルブ２、３が駆動される。尚、この高速回転域においてはピストン ８を油圧によりプリング１７’のばね力に抗して後退させ、低速用ロッカアーム ６とＴ型ロッカアーム５との結合を解除させるようにしてもよい。

【０００９】 また、ピストン８、９を共に後退させてＴ型ロッエアーム５と低速用ロッカア ーム６及び高速用ロッカアーム７との結合を解除することにより吸気バルブ２、 ３の作動を停止させる即ち、休筒させることもできる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記可変バルブタイミング機構１は、図５及び図７に示すようにＴ 型ロッカアーム５と高速ロッカアーム７とを結合（ロック）するピストン９が、 高速ロッカアーム７のローラ１１に対して略９０°の角度をなしているためにロ ーラ１１にカム荷重Ｆが加わると、高速ロッカアーム７に発生する引張応力の領 域Ｆａと圧縮応力の領域Ｆｂとのバランスが悪くなる。この結果、高速ロッカア ーム７の破壊につながる引張応力の領域が狭く、応力が集中し易い状態にある。 しかも、この応力が集中する部位７ｄを肉盛りするとカムに当たってしまい、肉 盛りすることが出来ないという問題がある。Ｔ型ロッカアーム５と低速用ロッカ アーム６とを結合するピストン８についても高速用ロッカアーム７のピストン９ と同様である。

【００１１】 本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、ロッカアームのカム荷重による引 張応力領域と圧縮応力領域とを略同じにすることにより破壊強度を高くするよう にした可変バルブタイミング機構を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案によれば、ロッカアームとロッカシャフトと が一体に形成された第１のロッカアームと前記ロッカシャフトに揺動可能に軸支 された第２のロッカアームとの間に配設されたピストンを駆動してこれら両者を 結合又は解除する可変バルブタイミング機構において、前記ピストンを、前記ロ ッカシャフトに対して前記第２のロッカアームの先端に設けられてカムと当接す るローラと反対側に設けた構造としたものである。

【００１３】

【作用】

第２のロッカアームのローラにカム荷重が加わった場合に当該第２のロッカア ームに加わる引張応力の領域と圧縮応力の領域とが略同じとなる。これにより第 ２のロッカアームの破壊強度が向上する。

【００１４】

【実施例】

以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。尚、図５及び図６に示 す部材と同一部材又は相当する部材には同一符合又は相当する符合を付してその 説明を省略する。 図１及び図２に示すように可変バルブタイミイグ機構１’は、Ｔ型ロッカアー ム５、低速用ロッカアーム６’、高速用ロッカアーム７’、ピストン８、９等に より構成されている。高速用ロッカアーム７’は、図２及び図３に示すように基 端７’ａの側壁にピストン孔７’ｃが穿設されており、このピストン孔７’ｃは 、Ｔ型ロッカアーム５のロッカシャフト４が嵌合する軸孔７’ｂの外側の側壁に 、且つローラ１１の中心と孔７’ｂの中心を結ぶ直線上に当該孔７’ｂと直交す るように穿設されている。即ち、高速用ロッカアーム７’のピストン孔７’ｃは 、軸孔７’ｂに対してローラ１１と反対側に位置して設けられている。そして、 このピストン孔７’ｃの開口端にはピストン９の突出を防止するためのストッパ リング２０が嵌合されている。尚、このストッパリング２０は、必ずしも必要で はない。

【００１５】 一方、Ｔ型ロッカアーム５の一側のロッカシャフト４の基端には図２及び図３ に示すように高速用ロッカアーム７’のピストン孔７’ｃと対応して即ち、Ｔ型 ロッカアーム５の長手方向に沿う直径上にピストン孔４ｂが貫設されている。こ のピストン孔４ｂは、スプリング１７を嵌挿させるためにＴ型ロッカアーム５の バルブ側に臨む開口端から略中央まで同心的に僅かに拡径されて段差付きの孔と されている。

【００１６】 そして、Ｔ型ロッカアーム５のロッカシャフト４に高速用ロッカアーム７が嵌 合され、ロッカシャフト４のピストン孔４ｂにピストン９が嵌合され、当該ピス トン９の後端のフランジ９ａとピストン孔４ｃの段差面との間にスプリング１７ が縮設される。このピストン９は、スプリング１７によりロッカシャフト４のピ ストン孔４ｂ内に引き込まれており、油圧ＰＨ（図２）が加えられると、ピスト ン９は、スプリング１７のばね力に抗してピストン孔４ｂから押し出され、その 突出した先端が高速用ロッカアーム７のピストン孔７’ｃに嵌合する。低速用ロ ッカアーム６についても高速用ロッカアームと同様に構成されている。

【００１７】 以下に作用を説明する。 エンジンの高速回転域においてはピストン９が油圧ＰＨによりスプリング１７ のばね力に抗してロッカシャフト４のピストン孔４ｂから押し出され、その突出 せる先端が高速用ロッカアーム７’のピストン孔７’ｃに嵌合（図４）する。そ して、Ｔ型ロッカアーム５と高速用ロッカアーム７’とがピストン９により結合 される。尚、ピストン９は、ピストン孔７’ｃの開口端に嵌合されたストッパリ ング２０により係止され先端が高速用ロッカアーム７のピストン孔７’ｃから突 出することを防止される。そして、高速用カム１５（図１）により高速用ロッカ アーム７’が押圧され、Ｔ型ロッカアーム５を介して吸気バルブ２、３が駆動さ れる。

【００１８】 さて、高速用ロッカアーム７’は、吸気バルブ２、３の駆動時に図４に示すよ うに高速用カム１５によりローラ１１にカム荷重Ｆが加えられる。このときピス トン９は、ローラ１１とロッカシャフト４に対して略反対側に位置しているため に高速用ロッカアーム７’に作用する引張応力の領域Ｆｃと圧縮応力の領域Ｆｄ とが略同じになる。この結果、高速用ロッカアーム７’の破壊強度が高くなる。 低速用ロッカアーム６’についても高速用ロッカアーム７’と同様に破壊強度が 高くなる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ロッカアームとロッカシャフトとが一体 に形成された第１のロッカアームと前記ロッカシャフトに揺動可能に軸支された 第２のロッカアームとの間に配設されたピストンを駆動してこれら両者を結合又 は解除する可変バルブタイミング機構において、前記ピストンを、前記ロッカシ ャフトに対して前記第２のロッカアームの先端に設けられてカムと当接するロー ラと反対側に設けた構造としたので、前記第２のロッカアームの破壊強度を高く することができ、動弁系の動特性性能が向上し、これに伴いエンジン性能の向上 が図られる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る可変バルブタイミング機構の一実
施例を示す斜視図である。

【図２】図１の矢線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。

【図３】図２の矢線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図であ
る。

【図４】図３の作動を示す図である。

【図５】従来の可変バルブタイミング機構の斜視図であ
る。

【図６】図５の矢線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図である。

【図７】図６の矢線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う断面図であ
る。

【符号の説明】

１’ 可変バルブタイミング機構 ５ Ｔ型ロッカアーム ６’ 低速用ロッカアーム ７’ 高速用ロッカアーム ８、９ ピストン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロッカアームとロッカシャフトとが一体
   に形成された第１のロッカアームと前記ロッカシャフト
   に揺動可能に軸支された第２のロッカアームとの間に配
   設されたピストンを駆動してこれら両者を結合又は解除
   する可変バルブタイミング機構において、前記ピストン
   を、前記ロッカシャフトに対して前記第２のロッカアー
   ムの先端に設けられてカムと当接するローラと反対側に
   設けたことを特徴とする可変バルブタイミング機構。