JPH0472403A - 自動車用弁装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用弁装置に関し、さらに詳しくは、吸
・排気弁の作動制御構造に関する。

（従来の技術） 一般に、自動車用エンジンにおける吸・排気弁の開閉制
御は、エンジンの回転数及びアクセルの踏み込み量から
得られる運転状態に対応して開閉時期を設定される。

ところで、上述した弁装置にあっては、運転状態に応じ
て低速時には燃費の低減を図り、また、高速時には効率
的な吸・排気が行えるようにするための工夫がされてい
る。

そして、上述した工夫の一つとして、例えば、ＯＨＣ式
の弁装置において、カムシャフトと駆動プーリーとの間
にカムシャフトと一体のバネを内蔵し、クランクシャフ
トの動きに応じてカムシャフトの位相を、カムシャフト
を少しねじることで変えてエンジンの負荷状態に応じた
開閉タイミングあるいは開閉用リフトを変化させる構造
がある（例えば、株式会社グランプリ比版発行、「メカ
ニズム研究図鑑・エンジン編」、第４７頁「可変バルブ
タイミング」の欄）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した構造にあっては、カムシャフト
の位相変化を起こさせるための構造が複雑であると共に
、バネの撓み変形力に依存することになるので位相変化
量が不安定であるばかりでなく、その変化量を保持する
機構が新たに必要となる。

そこで、本発明の目的は、簡単な構造により。

低速時での燃費低減と高速時での吸・排気効率の向上の
両方を満足することのできる自動車用弁装置を得ること
にある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明は、自動車用弁装置で
あって、低速用カムおよび高速用カムをそれぞれ装着さ
れているカムシャフトと、上記カムシャフトに平行して
配置されているロッカーシャフトに基端を一体的に取り
付けられていて、バルブステムエンドに揺動端を対向さ
せているメインロッカーアームと、上記ロッカーシャフ
トに基端が枢着されて回転可能に支持され、上記低速用
カムと当接するローラベアリングを揺動端に有する第１
のサブロッカーアームと、上記ロッカーシャフトに基端
が枢着されて回転可能に支持され、上記高速用カムに当
接するローラベアリングを揺動端に有する第２のサブロ
ッカーアームと、上記第１および第２のサブロッカーア
ームの直径方向における中心位置からの一方に向けて貫
通する係合孔と、上記ロッカーシャフトの軸心部におい
て軸方向に沿って形成された油圧通路と、上記ロッカー
シャフトの内部において上記油圧通路と直交する状態で
形成され、上記カムのベース円が上記ローラベアリング
に対向したときに上記係合孔と中心軸を一致させる状態
とされている貫通孔と、上記貫通孔内に装填されていて
、該貫通孔と上記係合孔との間を突没可能とされ、通常
時、頭部を上記貫通孔内に位置させ若しくは上記係合孔
内に位置させる態位のいずれか一方を設定され、上記油
圧通路への油圧変化に応じて上記態位を解除される連結
プランジャと、上記油圧通路に接続された油路をもちエ
ンジンの低速、高速運転に応じて該油圧通路への油圧設
定を行う手段とを備えて構成されていることを特徴とし
ている。

（作　用） 本発明によれば、エンジンの運転状態に応じて油圧通路
内の圧力を設定することで、ロッカーシャフト内の連結
プランジャの突没設定を行って、第１あるいは第２のサ
ブロッカーアームを選択的にロッカーシャフトと一体化
若しくは一体化を解除したり、さらにはこれら両サブロ
ッカーアームをロッカーシャフトに対して駆動力の伝達
が断状態に設定されて体筒設定が行われる。

（実　施　例） 以下、第１図乃至第１２図において本発明実施例の詳細
を説明する。

第１図は本発明実施例による弁装置の要部構造を説明す
るために一部を断面とした斜視図である。

本実施例の特徴は、低速、高速時での弁開閉時期を設定
するための構造と低速時でのシリンダ八での弁開閉を停
止させる構造とを組み合わせた点にある。

すなわち、第１図に示す弁装！１はＤＯＨＣ式の弁装置
であり、この弁装置１は、カムシャフト２とロッカーシ
ャフト３とを備え、カムシャフト２には、小リフト量を
もつ低速用カム４および大リフト量をもつ高速用カム５
とが固定されている。

そして、ロッカーシャフト３には、メインロッカーアー
ム６と一対のサブロッカーアーム７．８とが設けである
。

上述したメインロッカーアーム６は、例えばスプライン
結合によって基端がロッカーシャフト３と一体化されて
おり、揺動端は例えば、吸気弁９のバルブステムエンド
に当接している。

一方、サブロッカーアーム７．８は、第２図示のように
、それぞれ基端をロッカーシャフト３に枢着されて回転
可能とされており、揺動端にはローラーベアリング１０
が取り付けである。

そして、このサブロッカーアーム７．８における揺動端
は、低速用カム４側を示している第３図において、ロー
ラーベアリング１０の支持部とは別にアーム部７Ａ　（
８Ａ）が形成してあり、このアーム部７Ａはシリンダヘ
ッド１１に設けであるロストモーションスプリング１２
の先端に位置するプランジャ１３に当接して図中、時計
方向の回転付勢を与えられ、ローラーベアリング１０を
カムに圧接させるようになっている。

一方、サブロッカーアーム７．８には、第４図示のよう
に、中心部を境にしてその半径方向の一方に向は貫通す
る係合孔７Ｂ、８Ｂが形成しである。

すなわち、この係合１７１．７Ｂ、８Ｂは、後述する連
結プランジャの突没通路を成すものとされている。

また、ロッカーシャフト３の内部には、第４図示のよう
に、軸中心部において軸方向に沿って油圧通路３Ａが形
成されており、この油圧通路３Ａにおける上記係合孔７
Ｂ、８Ｂと対向する位置には、油圧通路３Ａと直交する
状態で、第３図に示すように、カム４．５のベース円が
上記ローラベアリング１０に対向したときに中心位置を
一致させることのできる貫通孔３Ｂが形成しである。

そして、この貫通孔３Ｂ内には、この貫通孔３Ｂと上述
した係合孔７Ｂ、８Ｂとの間を突没可能な連結プランジ
ャ１４が装填されている。

すなわち、連結プランジャ１４は、第４図において、サ
ブロッカーアーム７．８に形成しである係合孔７Ｂ、８
Ｂ側を頭部とし、例えば、上述した貫通孔３Ｂの長手方
向における頭部と反対側の端部に形成された鍔１４Ａと
ロッカーシャフト３内の支持部との間に配置された圧縮
バネ１５によって、通常時には第４図において下方に向
は付勢されて頭部が係合孔７Ａ、８Ｂから貫通孔３Ｂ内
に向は没入する態位を設定されている。

−４、上述したロッカーシャフト３内の油圧通路３Ａに
は、第５図に示す油圧設定手段１６の出力路が接続しで
ある。

すなわち、油圧設定手段１６は運転状態に応じて上述し
た油圧通路３Ａ内の圧力を設定するためのものであり、
電磁駆動式方向切換弁１６Ａと制御部１６Ｂとを主要部
としている。

そして、上述した電磁駆動式方向切換弁１６Ａは、本実
施例の場合、低速用と高速用との２経路にそれぞれ配置
されており、各切換弁はオイルポンプ１７からの通路と
大気圧開放圧を設定されている帰還路とロッカーシャフ
ト３内の油圧通路３Ａとの３位置をもち、励磁されない
通常時にはオイルポンプ１７からのオイルが帰還路へ導
入される態位を設定されている。なお、第５図中、高速
側に位置する電磁駆動式方向切換弁１６＾については図
示を省略しである。

従って、油圧通路３Ａ内での圧力は低い状態に維持され
るので、連結プランジャ１４は、圧縮バネ１５の付勢に
よって、第４図示のように係合孔７Ｂ、８Ｂから脱した
状態とされる。

一方、制御部１６Ｂは、例えばマイクロコンピュータで
構成されており、入力部には、エンジン回転数センサ１
８、空燃比検出用の０２センサ１９および負荷状態検出
用のスロットルポジションセンサ２０を始めとする運転
状態検出用のセンサが接続されており、これら各センサ
からの入力に応じて低速状態および高速状態並びに負荷
状態を判別して低速、高速の両側に位置している電磁駆
動式方向切換弁１６Ａへの駆動信号を出力する。

従って、電磁駆動式方向切換弁１６Ａが励磁されると、
第６図示のように、オイルポンプ１７からのオイルが油
圧通路３Ａに供給されてその通路内の圧力を高める。

本実施例は以上のような構造であるから、切換手段１６
における制御部１６Ｂにおいて、エンジン回転数、空燃
比およびアクセル開度の入力情報により、比較的低速な
状態であることを判別した場合は、低速側に位置する電
磁駆動式方向切換弁１６Ａが励磁され、また高速側に位
置する電磁駆動式方向切換弁１６Ｂは通常態位に設定さ
れる。

上述した低速側の電磁駆動式方向切換弁１６Ａは励磁さ
れることで第５図の状態から第６図に示すように、オイ
ルポンプ１７からのオイルを油圧通路３Ａに向は圧送す
る態位に切換られ、また、高速側に位置する電磁駆動式
方向切換弁１６Ａは励磁されないことで初期態位を維持
して高速側の油圧通路３Ａ内へのオイルの供給を行わな
い態位を維持される。

従って、低速側に位置する連結プランジャ１４は、第７
図において実線で示すように、圧縮バネ１５の付勢に抗
して第１のサブロッカーアーム７の係合孔７Ａに向は突
出してロッカーシャフト３と第１のサブロッカーアーム
７とを一体化し、サブロッカーアーム７とロッカーシャ
フト３との間の能動力の伝達を接状態とされることで低
速用カム４による弁の開閉制御が行えるようにし、また
、高速側での連結プランジャ１４は、第８図において二
点鎖線で示すように、ロッカーシャフト３の貫通孔３Ｂ
内に没入したままとされて高速側に位置する第２のサブ
ロッカーアーム８とロッカーシャフト３との間の能動力
の伝達を断状態に維持して、高速用カム５による弁の開
閉制御の作用が及ばないようにしである。

一方、エンジンの回転が上昇して高速回転域に達すると
、上述した低速時での電磁駆動式方向切換弁１．６Ａに
対する励磁設定とは逆に、高速側に位置する電磁駆動式
方向切換弁１６Ａに対する励磁設定が行われる。従って
、この場合には、先の低速側の説明に用いた第７図で示
すと、実線で示すように、高速側に位置する連結プラン
ジャ１４が、第２のサブロッカーアーム８の係合孔８Ｂ
に向は突出することでロッカーシャフト３と第２のサブ
ロッカーアーム８とを一体化し、高速側に位置する第２
のサブロッカーアーム８とロッカーシャフト３との間の
能動力の伝達を接状態に設定する。なお、このとき、低
速側の連結プランジャ１４は第１のサブロッカーアーム
７の係合孔３Ａから脱してロッカーシャフト３の貫通孔
３Ｂ内に没入する態位に変換される。

コノ結果、高速用カム５による弁の開閉制御が行われる
ことになる。

また、上述した低速時において、例えば、スロットルポ
ジションセンサからの入力により、低負荷状態での運転
が行われていることを判別した場合には、選択された気
筒における低速、高速側のカムによる開閉制御を行わな
いようにされる。

すなわち、この状態においては、制御部１６Ｂにおいて
、低速側および高速側に位置する電磁駆動式方向切換弁
１６Ａに対する励磁設定が解除される。

従って、低速側および高速側のいずれの電磁駆動式方向
切換弁１６Ａによるオイルの圧送態位が設定されないの
で、ロッカーシャフト３の油圧通路３Ａ内の圧力は上昇
せず、これによって、各側の連結プランジャ１４が圧縮
バネ１５の付勢によって貫通孔３Ｂ内に没入する通常態
位に設定され、第１、第２のサブロッカーアーム７．８
とロッカーシャフト３との間の能動力の伝達を断状態に
維持する。

これにより、各サブロッカーアーム７．８は低速用、高
速用カム４．５による開閉制御を作用されない所謂、弁
停止状態とされ、ここに、体筒状態を設定されることに
なる。そして、この体筒状態は、低負荷状態が解除され
た時点でエンジン回転数に応じた連結プランジャ１４の
作動態位の設定に切り替えられる６ 本実施例によれば、高速運転時に低速側に位置するサブ
ロッカーアームに対する駆動力の伝達を断状態とするこ
とができ、所謂、動弁機構での重量を軽減することがで
きるので高速時での開閉応答性を改善することが可能に
なる。

また、上述した実施例にあっては、連結プランジャの通
常態位をロッカーシャフトの貫通孔内に没入させた状態
とした構造を説明したが、通常状態をサブロッカーアー
ムの係合孔に係合させた状態とすることも可能である。

第９＠以降の図面はこの場合を示す断面図であり、第９
図以降の図面において第１図乃至第８図に示したものと
同じ構成部品については同符号により示しである。

すなわち、第９図はロッカーシャフト３に枢着されてい
るサブロッカーアームのうちの第１のサブロッカーアー
ム７の枢着部の構造を示す断面図であり、同図において
、第１のサブロッカーアーム７の局面における貫通孔３
Ｂの上部に相当する位置には係合孔７Ｂが形成しである
と共に、この係合孔７Ｂの末端部は係合孔７Ｂよりも大
径とされた受は部が形成してありこの受は部には蓋２１
が装填されている。そして、この蓋２１は上面を受は部
をかしめることで固定しである。

一方、連結プランジャ２２は、内部に油圧通路３Ａと連
通ずる一端と蓋２１と対向する頭部で開口する他端部と
を有する油路２２Ａが形成されていると共に、頭部と反
対側の底面部に下向き開口とされた有底の筒部２２Ｂが
形成してあり、この有底筒部２２Ｂ内には、第１のサブ
ロッカーアーム７の内周面により係止されているバネ受
け２３との間に圧縮バネ２４が配置しである６ 従って、連結プランジャ２２は、圧縮バネ２４の付勢を
受けて頭部を係合孔７Ｂに向は突出させる習性をもたせ
である。

なお、図中、バネ受け２３およびこれを係止している第
１のサブロッカーアーム７に形成しである孔は圧縮バネ
２４の伸縮を許容するための大気との連通部を示してい
る。

本実施例は以上のような構造であるから、第９図および
第１０図に示すように、油圧通路３Ａ内のオイルの圧力
が上昇しない場合には、連結プランジャ２２はその頭部
を係合孔７Ｂに突入させて係合している。従って、ロッ
カーシャフト３と例えば、第１のサブロッカーアーム７
とは一体化された状態とされてカムによる開閉制御を受
ける態位とされるので、この通常態位は前述した実施例
と逆に、記動力の伝達を接状態とされている。ちなみに
、この態位が、低速運転時あるいは高速運転時での態位
とされる６ 一方、油圧通路３Ａ内のオイルの圧力が上昇すると、第
１１図および第１２図に示すように、連結プランジャ２
２の油路２２Ａ内にもオイルが圧送され、頭部の開口か
ら排出されて頭部側を圧縮バネ２４の付勢に抗して押し
下げる。従って、連結プランジャ２２７は、通常態位か
ら頭部を貫通孔３Ｂに向は没入させる態位に変化し、ロ
ッカーシャフト３と第１のサブロッカーアーム７との間
の駆動力の伝達を断状態に設定する。

この態位は、駆動カムによるサブロッカーアームの揺動
輛動が行われない状態であるので、低速運転時での高速
側でのサブロッカーアームの駆動伝達の解除や高速運転
時での低速側のサブロッカーアームの駆動伝達解除ある
いは、体筒部での両方のサブロッカーアームの駆動伝達
解除に用いられる。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、ロッカーシャフトに低速用およ
び高速用のサブロッカーアームを枢着し、このロッカー
アームとの間に突没自在の連結プランジャを配置し、こ
の連結プランジャを低速、高速の各運転状態および負荷
検知により突没設定を行うようにしてロッカーシャフト
とサブロッカーアームとの間の訃動力の伝達状態を設定
するようにしたので、各運転状態に応じた弁の開閉時期
制御と弁の開閉停止による体筒設定とを共通の機構によ
り行うことができる。従って、燃費低減機構と吸・排気
効率の改善機構とを新たに設けることなく、簡単な共通
機構により実現させることができる。

また、上述した機構において、連結プランジャの突没動
作は、サブロッカーアームに有するローラーベアリング
がカムのベース円に対向したときにのみロッカーシャフ
ト側の貫通孔とサブロッカーアーム側の係合孔とを一致
させて行う構造としているので、妄りに連結プランジャ
の態位が変化するようなことがなく、これによって、信
頼性の高い、駆動力の伝達制御が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による弁装置の要部を示す斜視図
、第２図は第１図に示した要部の分解斜視図、第３図は
第２図中、符号■−■線で示す方向の矢視断面図、第４
図は第１図に示した要部のうち、ロッカーシャフトの軸
線方向に沿った断面図、第５図および第６図は第１図に
示した要部に対する油圧設定手段の構成を説明するため
のブロック図、第７図は第１図に示した要部の作用を説
明するための断面図、第８図は第７図中、符号■−彊線
で示す方向の矢視断面図、第９図は第１図に示した要部
の変形例を示す第７図相当の断面図、第１０図は第９図
中、符号Ｘ−Ｘ線で示す方向の矢視断面図、第１１図は
第９図に示した変形例の作用を説明するための第９図相
当の断面図、第１２図は第１１図中、符号別−店線で示
す方向の矢視断面図である。 １・・・弁装置、２・・・カムシャフト、３・・・ロッ
カーシャフト、３Ａ・・・油圧通路、３Ａ・・・貫通孔
、６・・・メインロッカーアーム、７・・・第１のサブ
ロッカーアーム、７Ｂ・・・係合孔、８・・・第２のサ
ブロッカーアーム、８Ｂ・・・係合孔、９・・・弁、１
０・・・ローラーベアリング、１４．２２・・・連結プ
ランジャ、１６・・・油圧設定手段、１６Ａ・・・電磁
駆動式方向切換弁、１６Ｂ・・・制御部、２２Ａ・・・
油路。 第３図 第７図 第８図 第 図 第 ２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　自動車用弁装置であって、 低速用カムおよび高速用カムをそれぞれ装着されている
   カムシャフトと、 上記カムシャフトに平行して配置されているロッカーシ
   ャフトに基端を一体的に取り付けられていて、バルブス
   テムエンドに揺動端を対向させているメインロッカーア
   ームと、 上記ロッカーシャフトに基端が枢着されて回転可能に支
   持され、上記低速用カムと当接するローラベアリングを
   揺動端に有する第１のサブロッカーアームと、 上記ロッカーシャフトに基端が枢着されて回転可能に支
   持され、上記高速用カムに当接するローラベアリングを
   揺動端に有する第２のサブロッカーアームと、 上記第１および第２のサブロッカーアームの直径方向に
   おける中心位置からの一方に向けて貫通する係合孔と、 上記ロッカーシャフトの軸心部において軸方向に沿って
   形成された油圧通路と、 上記ロッカーシャフトの内部において上記油圧通路と直
   交する状態で形成され、上記カムのベース円が上記ロー
   ラベアリングに対向したときに上記係合孔と中心軸を一
   致させる状態とされている貫通孔と、 上記貫通孔内に装填されていて、該貫通孔と上記係合孔
   との間を突没可能とされ、通常時、頭部を上記貫通孔内
   に位置させ若しくは上記係合孔内に位置させる態位のい
   ずれか一方を設定され、上記油圧通路への油圧変化に応
   じて上記態位を解除される連結プランジャと、 上記油圧通路に接続された油路をもちエンジンの低速、
   高速運転に応じて該油圧通路への油圧設定を行う手段 とを備えて構成されていることを特徴とする自動車用弁
   装置。