JPH04175410A - 可変バルブタイミング機構のバルブクリアランス調整方法 - 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） 本発明は、可変バルブタイミング機構のバルブクリアラ
ンス調整方法に関する。

（従来の技術及び解決すべき課題） 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定し、
低速域では低速用カムで、高速時には高速用カムで吸気
バルブを駆動するように油圧を利用して切り替える機構
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。

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やすさ即ち、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
、従前に第７図乃至第１３図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。

第７図乃至第１Ｏ図において、可変バルブタイミング機
構ｌ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。

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を通してピストン９に油
圧ＰＨが供給されるようになっている。

低速用ロッカアーム６、高速用ロッカアーム７の各基端
は、夫々Ｔ型のロッカアーム５の両側のロッカシャフト
４゛、４に夫々回転可能に外嵌され、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。尚、低速用ロッ
カアーム６、高速用ロッカアーム７は、各基端側に配設
されたコストモーションアセンブリ２５．２６（第９図
及び第１Ｏ図）により各ローラベアリングｌＯ１’１１
が低速用カム１４、高速用カム１５に常時当接される。

エンジンの低速回転域においてはピストン８がスプリン
グ１７′（第８図）のばね力により低圧用ロッカアーム
６のピストン孔６ｂに嵌入してＴ型ロッカアーム５に低
速用ロッカアーム６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回転可能とされている。そして
、ローラｌｌは、ロストモーションアセンブリ２６によ
り高速用カム１５に当接して転勤する。

エンジンの高速回転域においては、ピストン９が油圧に
よりスプリング１７（第８図）のばね力に抗して押し出
されて高速用ロッカアーム７のピストン孔７ｂに嵌太し
、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。

また、第１１図乃至第１３図に示す可変バルブタイミン
グ機構１°は、ロッカシャフト４．４′と一体のＴ型ロ
ッカアーム（以下「低速用ロッカアーム」という）６゛
と、高速用ロッカアーム７′と、低速用ロッカアーム６
゛に内蔵され、当該低速用ロッカアーム６′に高速用ロ
ッカアーム７°を結合又は解除するためのピストン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。

低速用ロッカアーム６°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、各ジャーナル１２．１２’に設けられた
油路１２ａ　、　１２°ａ、ロッカシャフト４．４゜の
各油路４ａ、４°ａを通してピストン９°に油圧Ｐが供
給されるようになっている。

低速用ロッカアーム６゛、高速用ロッカアーム７゛の各
先端にはローラベアリングｌＯ°、１１゛　が軸支され
ており、ローラベアリング１１’　は、ロストモーショ
ンアセンブリ２６°（第１３図）により高速用カム１５
に常時当接されている。

エンジンの低速回転域におていて低速用カム１４により
低速用ロッカアーム６“を介して吸気バルブ２．３が駆
動される。このときピストン９′は、スプリング１７（
第１２図）のばね力により後退し、高速用ロッカアーム
７°は、低速用ロッカアーム６′との結合を解除されて
自由に回転可能とされ、ローラベアリング１１°がロス
トモーションアセンブリ２６゛　により高速用カム１５
に当接して転勤する。

エンジンの高速回転域においては、ピストン９“が油圧
によりスプリング１７のばね力に抗して押し出されて高
速用ロッカアーム７′のピストン孔７°ｂ（第１２図）
に嵌入し、これにより当該高速用ロッカアーム７′が低
速用ロッカアーム６′に結合され、高速用カム１５によ
り高速用ロッカアーム７′、低速用ロッカアーム６′を
介して吸気バルブ２．３が駆動される。

ところで、上述の可変バルブタイミング機構１又は１′
においては、低速用ロッカアーム６又は６゜と高速用ロ
ッカアーム７、又は７′とによる吸気バルブ２．３のバ
ルブクリアランスを同一にすることは極めて困難である
。即ち、可変バルブタイミング機構１のＴ型ロッカアー
ム５は、低速用ロッカアーム６又は高速用ロッカアーム
７との何れかに選択的に連結されて駆動されるために、
ピストン８．９と、これらのピストン８．９が嵌合する
ロッカシャフト４．４°の番孔及びピストン孔６ｂ、　
７ｂ等の各摺動部の加工公差が累積される。

この結果、低速用ロッカアーム６と高速用ロッカアーム
７との各ローラベアリング１Ｏ１１１に同じ径のローラ
ベアリングを使用すると段差を生じ、低速用ロッカアー
ム６を基準にしてバルブクリアランスを調整すると高速
用ロッカアーム７によるバルブクリアランスが合わなく
なり、反対に高速用ロッカアーム７を基準にしてバルブ
クリアランスを調整した場合には低速用ロッカアーム６
によるバルブクリアランスが合わなくなるという問題が
ある。第１１図に示す可変バルブタイミング機構１′或
いは他の構造の可変バルブタイミング機構についても同
様である。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、低速用ロッ
カアームによるバルブクリアランスと高速用ロッカアー
ムによるバルブクリアランスとを略同じに調整し得るよ
うにした可変バルブタイミング機構のバルブクリアラン
ス調整方法を提供することを目的とする。

（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発明によれば、低速用カム
と高速用カムに夫々ローラベアリングを介して各別に当
接する低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとを備
え、エンジンの運転状態に応じてこれらを切り換える可
変バルブタイミング機構のバルブクリアランス調整方法
において、前記低速用カムと高速用カムの各ベース円の
円径を等しくし、前記低速用ロッカアームのローラベア
リングを基準にして最適な径の高速用ロッカアームのロ
ーラベアリングを選択して組み付け、当該高速ロッカア
ームによるバルブクリアランスを調整するようにしたも
のである。

（作用） 低速用カムと高速用カムの各ベース円の円径を等しく設
定しておき、低速用ロッカアームのローラベアリングを
基準として最適な径の高速用ロッカアームのローラベア
リングを選択して組み付け、当該高速用ロッカアームに
よるバルブクリアランスを調整する。これにより低速用
ロッカアームと高速用ロッカアームによる各バルブクリ
アランスを略同じクリアランスに調整することが可能と
なる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

尚、第７図及び第８図に示す可変バルブタイミング機構
１の調整方法については第１図乃至第４図に、第１１図
及び第１２図の可変バルブタイミング機構１′の調整方
法については第５図及び第６図に示し、可変バルブタイ
ミング機構ｌ及びｌｏの構成は省略する。

可変バルブタイミング機構１は、低速用カム１４と高速
用カム１５の各ベース円の円径を同径に設定し、高速用
ロッカアーム７のローラベアリング１１は、外径が例え
ば、数十μづつ異なるものを数種類用意しておき、低速
用ロッカアームのローラベアリングｌＯを基準として最
適なベアリング径の高速用ロッカアーム７のローラベア
リング１１の選択組み付けを行ない、高速用ロッカアー
ム７によるバルブクリアランスの調整を行なう。

先ず、第８図に示すように低速用ロッカアーム６のピス
トン８がスプリング１７′　により押し出されて当該ロ
ッカアーム６のピストン孔６ｂに嵌入してロック即ち、
Ｔ型ロッカアーム５に低速用ロッカアーム６を固定した
状態で、Ｔ型ロッカアーム５を、ロッカシャフト４．４
′を中心に第１図に示すように矢印方向に回転させ、第
２図に示すように低速ロッカアーム６のローラベアリン
グ１ｏとカムシャフト１３の低速カム１４のベース円に
相当する外径のシャフト３０に当接させる。

このときピストン８の先端の反シャフト３０側の側面が
低速用ロッカシャフト６のピストン孔６ｂの反シャフト
３０側の内面に当接し、ピストン８のロッカシャフト４
°のピストン孔４°ｄ内のシャフト３０側の側面が当該
ピストン孔４°ｄのシャフト３０側の内面に当接してお
り、ローラベアリング１０と低速用カム１４のベース円
に相当するシャフト３０との間のクリアランスは、０と
なっている。

次に、第３図に示すように高速用ロッカアーム７のピス
トン９をスプリング１７のばね力に抗して押し出して高
速用ロッカアーム７のピストン孔７ｂに嵌入させてロッ
クさせる。そして、ピストン９の先端の反シャフト３０
側の側面を、高速用ロッカシャフト７のピストン孔７ｂ
の反シャフト３０側の内面に確実に当接させ、当該ピス
トン９のロッカシャフト４のピ、ストン孔４ｄ内のシャ
フト３０側の側面を、当該ピストン孔４ｄのシャフト３
０側の内面に確実に当接させてこれらの間の公差を取り
除く。

次いで、高速用カム１５のベース円相当のシャフト３０
と高速用ロッカアーム７のローラヘアリング１１との間
のクリアランスδが、最適なノ＼ルブクリアランスとな
るようなベアリング径りのローラヘアリング１１を選択
して、第４図に示すように当該高速用ロッカアーム７に
組み付ける。

次に、シリンダヘッドに組み込み第８図に示すように低
速用ロッカアーム６がＴ型口、ツカアーム５にロックし
た状態で、アジャストスクリュウ１９．１９によりバル
ブクリアランスを所定のクリアランスＣ′に調整し、固
定ナツト２０．２０により締め付は固定する。これによ
り低速用ロッカアーム６及び°高速用ロッカアーム７の
何れの場合においても最適なバルブクリアランスが得ら
れる。

次に、第１１図に示す可変バルブタイミング機構１′の
高速用ロッカアームのバルブクリアランスの調整につい
て説明する。先ず、高速用ロッカアーム７゛のピストン
９°がロックした状態で低速用口、ツカアーム６゛をロ
ッカシャフト４．４′（第１２図）を中心として第５図
に示すように矢印方向に回転させ、当該低速用ロッカア
ーム６゛のローラベアリング１０’　とカムシャフト位
置の低速用カム１４のベース円相当のシャフト３０との
間に荷重が作用したとき、ピストン９°の先端の反シャ
フト３０側の側面を、高速用ロッカシャフト７′のピス
トン孔７ｂの反シャフト３０側の内面に確実に当接させ
、当該ピストン９°のロッカシャフト４のピストン孔４
ｄ内のシャフト３０側の側面を、当該ピストン孔４ｄの
シャフト３０側の内面に確実に当接させてこれらの間の
公差を取り除く。このときには低速用ロッカアーム６′
のローラベアリングｌＯ°　とシャフト３０との間のク
リアランスは、０である。

次いで、高速用カム１５のベース円相当のシャフト３０
と高速用ロッカアーム７°のローラベアリング１１°　
との間のクリアランスδが、最適なバルブクリアランス
となるようにローラベアリング１１゛　の径を選択して
、当該高速用ロッカアーム７°に組み付ける。

次に、アジャストスクリュウ、１９°、１９′　により
バルブクリアランスを所定のクリアランスＣ′に調整し
、固定ナツト２０’　、２０′により締め付は固定する
。これにより低速用ロッカアーム６°及び高速用ロッカ
アーム７゛の何れの場合においても最適なバルブクリア
ランスが得られる。

尚、上記実施例においては、吸気バルブのバルブクリア
ランスの調整に付いて記述したが、排気バルブのバルブ
クリアランスの調整についても前記吸気バルブのバルブ
クリアランスの調整と同様である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、低速用カムと高速
用カムに夫々ローラベアリングを介して各別に当接する
低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとを備え、エ
ンジンの運転状態に応じてこれらを切り換える可変バル
ブタイミング機構のバルブクリアランス調整方法におい
て、前記低速用カムと高速用カムの各ベース円の円径を
等しくし、前記低速用ロッカアームのローラベアリング
を基準にして最適な径の高速用ロッカアームのローラベ
アリングを選択して組み付け、当該高速ロッカアームに
よるバルブクリアランスを調整することにより、前記低
速用ロッカアームと高速用ロッカアームによる各バルブ
クリアランスを路間しに調整することが可能となり、前
記低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとが切り換
えられてもバルブクリアランスは最適に保持され、動弁
系の騒音のレベルを下げることが可能となる。

また、低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームの各
カムとの接触部に夫々ローラベアリングを採用している
ため１９低速用ロツカアーム及び高速用ロッカアームの
各カムとの摺動部の摩耗が殆どなく、且つバルブクリア
ランスの経時変化も殆どなくなり、この結果、バルブク
リアランスの変化に起因する低速用ロッカアームと高速
用ロッカアームとの切り換え不良や動弁系の騒音を抑え
ることができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は発明に係る可変バルブタイミング機
構のバルブクリアランス調整方法の手順を示す説明図、
第７図は本発明方法を適用した可変バルブタイミング機
構の一例を示す組立斜視図、第８図は第７図の矢線■−
■に沿う断面図、第９図は第８図の矢線ＩＸ−ＩＸに沿
う断面図、第１Ｏ図は第８図の矢線Ｘ−Ｘに沿う断面図
、第１１図は可変バルブタイミング機構の他の実施例を
示す組立斜視図、第１２図は第１１図の矢線Ｘ１ｌ−Ｘ
ｌｌに沿う断面図、第１３図は第１２図の矢線ｘｍ−ｘ
ｍに沿う断面図である。 １．１’・・・可変バルブタイミング機構、２．３・・
・吸気弁、４．４゛・・・ロッカシャフト、５・・・Ｔ
型ロッカアーム、６．６゛・・・低速用ロッカアーム、
７．７゜・・・高速用ロッカアーム、６ｂ、　７ｂ・・
・ピストン孔、８．９．８゛、９°・・・ピストン、１
Ｏ１１１，１０’　、１１°・・・ローラベアリング、
１３・・・カムシャフト、１４・・・低速用カム、１５
・・・高速用カム。 出願人　　三菱自動車工業株式会社 代理人　　弁理士　　長　門　侃　２ 第１図 ４多 第２図 」し 第３図 第４図 第５図 戸 第６図 ！（ 一 第１１図 １３１う　１５ 第１２図 Ｌ工

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低速用カムと高速用カムに夫々ローラベアリングを介し
   て各別に当接する低速用ロッカアームと高速用ロッカア
   ームとを備え、エンジンの運転状態に応じてこれらを切
   り換える可変バルブタイミング機構のバルブクリアラン
   ス調整方法において、前記低速用カムと高速用カムの各
   ベース円の円径を等しくし、前記低速用ロッカアームの
   ローラベアリングを基準にして最適な径の高速用ロッカ
   アームのローラベアリングを選択して組み付け、当該高
   速ロッカアームによるバルブクリアランスを調整するこ
   とを特徴とする可変バルブタイミング機構のバルブクリ
   アランス調整方法。