JPH05179913A - ４サイクルエンジンの可変バルブタイミングリフト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、偏心ブッシュの寸法精度を向上さ
せると共に、可変バルブタイミングリフト装置の組付工
数を大幅に低減できるようにしている。 【構成】この発明は、低速用カムおよび中高速用カムが
隣接して設置されたカムシャフトと、ロッカシャフト３
１に同心ブッシュ４７を介して嵌装されて上記低速用カ
ムにより作動される低速用ロッカアーム３２と、上記ロ
ッカシャフトに偏心ブッシュ４８および４９を介して嵌
装されて上記中高速用カムにより作動される中高速用ロ
ッカアーム３３および３４とを有し、上記低速用カムに
よる上記低速用ロッカアームの作動と、上記中高速用カ
ムによる上記中高速用ロッカアームの作動とが、上記ロ
ッカシャフトを回動させて上記偏心ブッシュを回動さ
せ、上記中高速用ロッカアームの姿勢を変化させること
により択一に切り換わるよう構成されたものにおいて、
上記偏心ブッシュは上記同心ブッシュの両側に一体に成
形されて一体ブッシュ５０を構成し、この一体ブッシュ
が単一の位置決め固定ピン５３により上記ロッカシャフ
トに固定されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ロッカシャフトを回
動させて低速用カムと中高速用カムとの作動を切り換え
る４サイクルエンジンの可変バルブタイミングリフト装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】４サイクルエンジンの動弁装置には、エ
ンジン回転数に応じてバルブリフト量およびバルブタイ
ミングを変化させ、エンジン全回転数域に亘り高い出力
特性が得られるようにしたものがある。このような動弁
装置の１つとして、可変バルブタイミングリフト装置が
ある。

【０００３】この可変バルブタイミングリフト装置は、
カムシャフトに低速用カムおよび中高速用カムが隣接し
て設置され、図８に示すロッカシャフト１０１がシリン
ダヘッド（図示せず）に回動可能に設けられると共に、
このロッカシャフト１０１に低速用ロッカアーム１０２
が嵌装され、この低速用ロッカアームの両側に中高速用
ロッカアーム１０３が、偏心ブッシュ１０４を介して嵌
装され、低速用ロッカアーム１０２の分岐先端部１０２
ｂ上に中高速用ロッカアーム１０３の先端部１０３ｂが
載置され、分岐先端部１０２ｂの下に吸・排気バルブ１
０５のバルブステム頭部（図示せず）が配置されたもの
である。そして、ロッカシャフト１０１を回動させて偏
心ブッシュ１０４を回動させることにより、中高速用ロ
ッカアーム１０３の姿勢を変化させ、低速用カムと低速
用ロッカアーム１０２とを当接させてこの低速用カムに
より吸・排気バルブ１０５を駆動させ、あるいは中高速
用カムと中高速用ロッカアーム１０３とを当接させてこ
の中高速用カムにより吸・排気バルブ１０５を駆動させ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の可変バルブタイ
ミングリフト装置では、偏心ブッシュ１０４が２個離れ
て配置され、それぞれの偏心ブッシュ１０４は図９に示
すように、個別に位置決め固定ピン１０６によってロッ
カシャフト１０１に固定されている。この可変バルブタ
イミングリフト装置では、偏心ブッシュ１０４による中
高速用ロッカアーム１０３の姿勢変化がカム切換にとっ
て極めて重要であるが、両偏心ブッシュ１０４単品の寸
法精度にバラツキがあって、カムの切換に作動不良を起
こすおそれがある。

【０００５】また、可変バルブタイミングリフト装置を
ロッカシャフト１０１に組み付けるには、まず円柱形状
の治具１０９に偏心ブッシュ１０４、低速用ロッカアー
ム１０２、中高速用ロッカアーム１０３および位置決め
固定ピン１０６並びにワッシャ１０７およびスプリング
１０８を装着し、これらをセットにしてロッカシャフト
１０１に組み付けている。ところが、位置決め固定ピン
１０６が２本必要であり、しかも治具１０９も必要なの
で、可変バルブタイミングリフト装置の組付が煩雑とな
ってしまう。特に、多気筒エンジンの場合には、１本の
ロッカシャフト１０１に複数の可変バルブタイミングリ
フト装置が設置されるので、組付は非常に困難なものと
なる。

【０００６】この発明は、上述の事情を考慮してなされ
たものであり、偏心ブッシュの寸法精度を向上させると
共に、可変バルブタイミングリフト装置の組付工数を大
幅に低減できる４サイクルエンジンの可変バルブタイミ
ングリフト装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、低速用カム
および中高速用カムが隣接して設置されたカムシャフト
と、ロッカシャフトに同心ブッシュを介して嵌装されて
上記低速用カムにより作動される低速用ロッカアーム
と、上記ロッカシャフトに偏心ブッシュを介して嵌装さ
れて上記中高速用カムにより作動される中高速用ロッカ
アームとを有し、上記低速用カムによる上記低速用ロッ
カアームの作動と、上記中高速用カムによる上記中高速
用ロッカアームの作動とが、上記ロッカシャフトを回動
させて上記偏心ブッシュを回動させ、上記中高速用ロッ
カアームの姿勢を変化させることにより択一に切り換わ
るよう構成されたものにおいて、上記偏心ブッシュは上
記同心ブッシュの両側に一体に成形され、この一体ブッ
シュが単一の位置決め固定ピンにより上記ロッカシャフ
トに固定されたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】したがって、この発明に係る４サイクルエンジ
ンの可変バルブタイミングリフト装置によれば、同心ブ
ッシュの両側に配置された両偏心ブッシュがこの同心ブ
ッシュに一体に成形されたので、両偏心ブッシュ単品の
寸法精度のバラツキを抑制でき、動弁装置の作動を良好
にすることができる。

【０００９】また、一体化された同心ブッシュと偏心ブ
ッシュにそれぞれ低速用ロッカアームと中高速用ロッカ
アームとを嵌合させた状態でロッカシャフトに組み付け
ることができるので、組付治具が不要となり、また単一
の位置決め固定ピンで上記一体ブッシュをロッカシャフ
トに固定できる。これらのことから可変バルブタイミン
グリフト装置の組付工数を大幅に低減できる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１１】図１は、図２の可変バルブタイミングリフ
ト装置の平面図であり、一部を図２のＩ−Ｉ線に沿って
切り欠いて示す図である。図２は、この発明に係る４サ
イクルエンジンの可変バルブタイミングリフト装置の一
実施例を示す斜視図、図３は図２の可変バルブタイミン
グリフト装置の一実施例が適用された４サイクルエンジ
ンを示す全体側面図である。

【００１２】図３に示すように、エンジンユニット１
は、クランクケース２と、このクランクケース２の上部
に直立し車両幅方向に延びるシリンダ３と、を有して構
成される。このシリンダ３は、下方からシリンダブロッ
ク４、シリンダヘッド５およびヘッドカバー６が順次組
み合されて構成されたものであり、シリンダブロック４
に１または複数の図示しない気筒が形成される。この実
施例では、シリンダブロック４に直立４気筒が形成され
ている。

【００１３】シリンダヘッド５には、各気筒毎に燃焼室
７（図４、図５）が形成され、さらに各燃焼室７に吸気
ポート８および排気ポート９がそれぞれ２個ずつ開口さ
れる。また、このシリンダヘッド５には、吸気ポート
８、排気ポート９にそれぞれ連なる吸気通路１０、排気
通路１１が、各燃焼室７毎にそれぞれ形成される。これ
らの吸気通路１０、排気通路１１には、吸気ポート８、
排気ポート９の付近において仕切壁１２，１３がそれぞ
れ形成されている。

【００１４】シリンダヘッド５に形成された４つの吸気
通路１０の上流端には、図３に示す吸気管１４を経て、
キャブレタ１５およびエアクリーナ１６が順次接続さ
れ、これら１５および１６が吸気通路１０を経て燃焼室
７内へ混合気を導入する。

【００１５】また、シリンダヘッド５に形成された４つ
の排気通路の下流端には、図３に示す排気管１７がそれ
ぞれ接続される。各排気管１７は、エンジンユニット１
の前方から下降して後方へ湾曲し、エンジンユニット１
の下方で集合管１８に接続された後、左右のマフラ１９
に分かれて後方へ開放する。

【００１６】ところで、図４および図５に示すように、
前記吸気ボート８、排気ポート９は、それぞれ吸気バル
ブ２１、排気バルブ２２により開閉される。これらの吸
気バルブ２１および排気バルブ２２は、シリンダヘッド
５に設置されたバルブガイド２３に摺動自在に挿通され
るとともに、バルブスプリング２４によって常時上方へ
付勢されている。これらの吸気バルブ２１および排気バ
ルブ２２の開閉を制御するのが、図２にも示す可変バル
ブタイミングリフト装置２０である。

【００１７】この可変バルブタイミングリフト装置２０
は、シリンダヘッド５のカムシャフトジャーナル部２５
およびカムシャフトジャーナルハウジング（図示せず）
間に回動可能に支持されて、低速用カム２７並びに中高
速用カム２８および２９を隣接して備えたカムシャフト
３０と、シリンダヘッド５のカムシャフトジャーナル部
２５下部に回転可能に嵌挿されたロッカシャフト３１
と、このロッカシャフト３１に後述の同心ブッシュ４７
を介して取り付けられた低速用ロッカアーム３２と、ロ
ッカシャフト３１において低速用ロッカアーム３２の両
側に偏心ブッシュ４８および４９を介して取り付けられ
た中高速用ロッカアーム３３および３４と、上記ロッカ
シャフト３１を回動させるロッカシャフト回動駆動源と
しての油圧シリンダ３５と、を有して構成される。

【００１８】カムシャフト３０は、シリンダヘッド５の
車両前後に１本ずつ計２本が、車両幅方向に延びて配置
され、前方のカムシャフト３０が排気バルブ２２の駆動
用、後方のカムシャフト３０が吸気バルブ２１の駆動用
である。各カムシャフト３０には、低速用カム２７を挟
んでその両側に中高速用カム２８および２９が配置され
た１組のカムユニットが気筒の数（すなわち燃焼室７の
数）だけ形成されており、この実施例では４組形成され
ている。各カムシャフト３０は、エンジンユニット１の
クランクケース２内に収容されたクランクシャフト（図
示せず）により、図示しないカムチェーンを介して回転
される。

【００１９】中高速用カム２８および２９は同一のカム
プロフィールに形成される。また低速用カム２７は、中
高速用カム２８および２９のカムプロフィールと異なっ
たカムプロフィールに形成される。つまり、低速用カム
２７は、エンジンが低回転数域で運転されているときに
適したバルブリフト量およびバルブリフトタイミングが
得られるように、そのカムプロフィールが形成される。
また、中高速用カム２８および２９は、エンジンが中・
高回転数域で運転されているときに適したバルブリフト
量およびバルブリフトタイミングが得られるようにその
カムプロフィールが形成される。

【００２０】また、ロッカシャフト３１は、シリンダヘ
ッド５の車両前後のそれぞれに車両幅方向左右に１本ず
つ計４本が配置され、カムシャフト３０の直下で、この
カムシャフト３０と同方向に延在して設けられる。低速
用ロッカアーム３２並びに中高速用ロッカアーム３３お
よび３４は、１本のロッカシャフト３１に２組設置され
る。各組の低速用ロッカアーム３２並びに中高速用ロッ
カアーム３３および３４は、ロッカシャフト３１に介在
された位置決めスプリング（図示せず）によって、ロッ
カシャフト３１と共にその位置が規制される。

【００２１】図１および図２に示すように、低速用ロッ
カアーム３２の先端は２つに分岐し、これら両分岐先端
部３２ｂは、吸気バルブ２１または排気バルブ２２にシ
ム３７を介して当接される。また、低速用ロッカアーム
３２の支持部３２ａは後述の同心ブッシュ４７に嵌挿さ
れると共に、低速用ロッカアーム３２には、分岐先端部
３２ｂと支持部３２ａとの間にカムフロア面３２ｃが形
成される。

【００２２】中高速用ロッカアーム３３の支持部３３ａ
は、ロッカシャフト３１よりも大径の偏心ブッシュ４８
（後述）を介して、ロッカシャフト３１に対し回転可能
に嵌挿される。図１に示すように、中高速用ロッカアー
ム３４の支持部３４ａも、上記偏心ブッシュ３８と同一
の形状を有し、かつ同一方向に偏心する偏心ブッシュ４
９（後述）を介して、ロッカシャフト３１に対し回転可
能に嵌挿される。

【００２３】また、中高速用ロッカアーム３３，３４の
各先端部３３ｂ，３４ｂの下面は、低速用ロッカアーム
３２の分岐先端部３２ｂにおける一方あるいは他方に、
シム４１を介してそれぞれ当接される。中高速用カム３
３，３４のそれぞれには、先端部３３ｂ，３４ｂと支持
部３３ａ，３４ａとの間にカムフロア面３３ｃ，３４ｃ
が形成される。上記低速用ロッカアーム３２の分岐先端
部３２ｂと、中高速用ロッカアーム３３および３４の先
端部３３ｂおよび３４ｂとの接触点は、吸気バルブ２１
または排気バルブ２２の略軸線上に設定される。

【００２４】したがって、図４に示すように、低速用カ
ム２７が低速用ロッカアーム３２のカムフロア面３２ｃ
を押し下げて、その各分岐先端部３２ｂを下降させた低
速用カム２７の作動時には、ロッカアーム３３および３
４の各先端部３３ｂおよび３４ｂは、重力によりこの分
岐先端部３２ｂに追従して下降する。一方、図５に示す
ように、中高速用カム２８および２９が中高速用ロッカ
アーム３３および３４のカムフロア面３３ｃおよび３４
ｃをそれぞれ押し下げた中高速用カム２８および２９の
作動時には、これらの中高速用ロッカアーム３３および
３４の先端部３３ｂおよび３４ｂが低速用ロッカアーム
３２の各分岐先端部３２ｂを押し下げることから、この
分岐先端部３２ｂが強制的に下降される。

【００２５】図２に示す前記油圧シリンダ３５は、シリ
ンダヘッド５におけるカムチェーン室（図示せず）に設
置される。この油圧シリンダ３５には、ロッカシャフト
３１と同数のピストン（図示せず）が収容され、各ピス
トンにラック４３が連結される。これらのラック４３
は、ロッカシャフト３１の一端部に形成されたピニオン
４４に噛み合される。また、油圧シリンダ３５には、低
速用油圧ポート４５および中高速用油圧ポート４６がそ
れぞれ設られ、それぞれのポート４５，４６へエンジン
からの油圧が択一的に導かれて、各ピストンすなわちラ
ック４３が往復運動する。

【００２６】エンジン回転数が低回転数域にあるときに
は、低速用油圧ポート４５へ油圧が供給され、ラック４
３は引き戻され、ピニオン４４は矢印Ｏ方向（図２）に
回動されて、偏心ブッシュ４８および４９は図４に示す
ように、その厚肉頂部４８ａおよび４９ａがエンジンの
前後方向中央へ位置するよう回動する。これにより、中
高速用ロッカアーム３３および３４のカムフロア面３３
ｃおよび３４ｃが低速用ロッカアーム３３のカムフロア
面３３ｃに対し相対的に下方へ移動し、中高速用カム２
８および２９の周面と中高速用ロッカアーム３３および
３４のカムフロア面３３ｃおよび３４ｃとの間に隙間が
形成される。この結果、中高速用カム４および５が空転
し、低速用カム２７のみが低速用ロッカアーム３２のカ
ムフロア面３２ｃと当接して回転する。このため、吸気
バルブ２１、排気バルブ２２は、この低速用カム２７お
よび低速用ロッカアーム３２の作動によって、エンジン
低回転数域に適したバルブリフトタイミングおよびバル
ブリフト量で吸気ポート８、排気ポート９のそれぞれを
開閉する。

【００２７】また、エンジン回転数が中高回転数域にあ
るときには、中高速用油圧ポート４６（図２）へ油圧が
供給されて、ラック４３は押し出され、ピニオン４４は
矢印Ｐ方向（図２）へ回動されて、偏心ブッシュ４８お
よび４９は図５に示すように、その厚肉頂部４８ａおよ
び４９ａがエンジンの前後方向外方へ位置するよう回動
する。これにより、中高速用ロッカアーム３３および３
４のカムフロア面３３ｃおよび３４ｃが低速用ロッカア
ーム３２のカムフロア面３２ｃに対し相対的に略上方ま
たは同一位置まで移動し、このカムフロア面３３ｃおよ
び３４ｃがそれぞれ中高速用カム２８および２９の周面
に当接する。ここで、中高速用カム２８および２９は低
速用カム２７よりもカムリフト量が大きく形成されてい
るので、上記状態では低速用カム２７が空転し、一方、
中高速用カム２８および２９が中高速用ロッカアーム３
３および３４のカムフロア面３３ｃおよび３４ｃにそれ
ぞれ当接して回転する。この結果、吸気バルブ２１、排
気バルブ２２は、上記中高速用カム２８，２９および中
高速用ロッカアーム３３，３４の作動により、エンジン
の中高回転数域に適したバルブリフトタイミングおよび
バルブリフト量で吸気ポート８、排気ポート９をそれぞ
れ開閉する。

【００２８】さて、上記偏心ブッシュ４８および４９
は、図１、図６および図７に示すように、同心ブッシュ
４７の両側に配置され、この同心ブッシュ４７と一体に
成形されて、一体ブッシュ５０を構成する。この一体ブ
ッシュ５０は、同心ブッシュ４７の位置にピン穴５１が
１つ形成され、このピン穴５１およびロッカシャフト３
１に形成されたピン穴５２に１本の位置決め固定ピン５
３を挿入することにより、ロッカシャフト３１に固定さ
れる。

【００２９】したがって、上記実施例によれば、１つの
可変バルブタイミングリフト装置２０に２個設置される
偏心ブッシュ４８および４９が同心ブッシュ４７と共に
一体成形されたので、偏心ブッシュ４８および４９の単
品に生じた寸法精度のバラツキを極めて低くすることが
できる。この結果、偏心ブッシュ４８および４９の寸法
精度が向上して、可変バルブタイミングリフト装置２０
の作動を良好にすることができる。

【００３０】また、低速用ロッカアーム３２並びに中高
速用ロッカアーム３３および３４をロッカシャフト３１
に組み付ける際に、低速用ロッカアーム３２を一体ブッ
シュ５０の同心ブッシュ４７に、中高速用ロッカアーム
３３および３４を一体ブッシュ５０の偏心ブッシュ４８
および４９のそれぞれに嵌装した状態でロッカシャフト
３１に組み付けることができるので、従来のような組付
用の治具が不要となる。さらに、一体ブッシュ５０は１
本の位置決め固定ピン５３によりロッカシャフト３１に
固定されるので、位置決め固定ピン５３の本数も低減で
きる。また、低速用ロッカアーム３２並びに中高速用ロ
ッカアーム３３および３４を一体ブッシュ５０に取り付
けた仮組状態で、シム３７および４１の調整ができる。
これらのことから、コストを低減できると共に、組付工
数も大幅に低減できる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る４サイク
ルエンジンの可変バルブタイミングリフト装置によれ
ば、中高速用ロッカアームを嵌装する偏心ブッシュが低
速用ロッカアームを嵌装する同心ブッシュの両側に一体
に成形され、この一体ブッシュが単一の位置決め固定ピ
ンによりロッカシャフトに固定されたことから、偏心ブ
ッシュの寸法精度を向上させることができると共に、可
変バルブタイミングリフト装置の組付工数を大幅に低減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の可変バルブタイミングリフト装置の平面
図であり、一部を図２のＩ−Ｉ線に沿って切り欠いて示
す図。

【図２】この発明に係る４サイクルエンジンの可変バル
ブタイミングリフト装置の一実施例を示す斜視図。

【図３】図２の可変バルブタイミングリフト装置の一実
施例が適用された４サイクルエンジンを示す全体側面
図。

【図４】図３のシリンダヘッドの断面図であり、可変バ
ルブタイミングリフト装置のエンジン低回転時における
作動状態を示す図。

【図５】図３のシリンダヘッドの断面図であり、可変バ
ルブタイミングリフト装置のエンジン中高回転時におけ
る作動状態を示す図。

【図６】図１の一体ブッシュを示す斜視図。

【図７】図６のVII −VII 線に沿う断面図。

【図８】従来の可変バルブタイミングリフト装置を一部
を切り欠いて示す平面図。

【図９】図８のIX−IX線に沿う断面図。

【符号の説明】

１ エンジンユニット ２０ バルブ特性可変動弁装置 ２１ 吸気バルブ ２２ 排気バルブ ２７ 低速用カム ２８，２９ 中高速用カム ３０ カムシャフト ３１ ロッカシャフト ３２ 低速用ロッカアーム ３３，３４ 中高速用ロッカアーム ４７ 同心ブッシュ ４８，４９ 偏心ブッシュ ５０ 一体ブッシュ ５１，５２ ピン穴 ５３ 位置決め固定ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低速用カムおよび中高速用カムが隣接し
   て設置されたカムシャフトと、ロッカシャフトに同心ブ
   ッシュを介して嵌装されて上記低速用カムにより作動さ
   れる低速用ロッカアームと、上記ロッカシャフトに偏心
   ブッシュを介して嵌装されて上記中高速用カムにより作
   動される中高速用ロッカアームとを有し、上記低速用カ
   ムによる上記低速用ロッカアームの作動と、上記中高速
   用カムによる上記中高速用ロッカアームの作動とが、上
   記ロッカシャフトを回動させて上記偏心ブッシュを回動
   させ、上記中高速用ロッカアームの姿勢を変化させるこ
   とにより択一に切り換わるよう構成されたものにおい
   て、上記偏心ブッシュは上記同心ブッシュの両側に一体
   に成形され、この一体ブッシュが単一の位置決め固定ピ
   ンにより上記ロッカシャフトに固定されたことを特徴と
   する４サイクルエンジンの可変バルブタイミングリフト
   装置。