JPH0523765Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、ロツカアームを介してカムにより開
弁駆動される複数の吸気弁または排気弁を備える
内燃機関の動弁機構に関する。

＜従来の技術＞ 内燃機関の動弁機構について、低速運転時と高
速運転時とで作動バルブ数を切換えたり弁の作動
タイミングを可変とすることによつて、広い運転
範囲に亘つて吸・排気効率の最適化を図る弁切換
制御手段が提案されている。これは、例えば特開
昭61−19911号公報では、ロツカアームに内蔵さ
れたピストンをエンジン回転速度に対応して油圧
で移動させ、隣接する他のロツカアームと連結ま
たは解除させて一体的にまたは別個に作動させる
ことにより行なわれる。ピストンの円滑な移動に
は、隣接するロツカアームが共にカムのベース面
に摺接する静止位置にあることが必要であり、さ
もなければピストンがロツカアームに僅かに係合
しても所謂はたかれ現象により解除されて大きな
異音が発生したり破損することがある。

そこで本発明と同一出願人は、特願昭59−
153807号（特開昭61−31614号公報）に於て、ピ
ストンと係合・離脱するタイミング板を有するト
リガ装置により、ピストンの作動時期を制御する
ようにした装置を提案した。

しかるに、上記先行技術の構成は、タイミング
板が、ロツカアームに於ける反カムスリツパ側に
ピンをもつて枢支されており、しかもピンに巻装
された捩りばねによつてピストンと係合する側へ
付勢されている。そしてロツカシヤフトに形成さ
れたカム面にタイミング板の屈曲部が当接するこ
とにより、ロツカアームの揺動に伴われてタイミ
ング板がピストンから離脱するようになつてい
る。

この構成によると、正確な角度のカム面をロツ
カシヤフトに形成せねばならないうえ、ロツカア
ームを大型化したくないためにいきおいタイミン
グ板も小さくせざるを得ず、組付けが厄介とな
る。しかもタイミング板を付勢するばねも限られ
た寸法内で所定のばね定数を得なくてはならない
ため、設計上の特約も大きいことが判明した。

そこで本発明者らは、タイミング板、即ちトリ
ガプレートをロツカアームのカムスリツパ側に配
置し、揺動するロツカアームとの相対運動でピス
トンに対するトリガ作用を行わせることを考え
た。

ところが、このようにすると、通常はトリガプ
レートが、カムまたはロツカアームの動作との干
渉を避けて、連結される隣のロツカアームと反対
側でカムスリツパの無い位置に配設されるため、
ピストンが必要以上に長くなつてロツカアームの
幅が増大し、特に１気筒に２個の吸気弁または排
気弁を３個のロツカアームで可変的に開弁する動
弁機構では、元々狭いシリンダヘツド内部のレイ
アウトが一層困難になるという問題が発生した。

＜考案が解決しようとする課題＞ そこで、本考案の目的は、ロツカアームの幅を
増大することなくトリガプレートをロツカアーム
のカムスリツパ側に配置できるようにすることに
よつてコンパクト化を図り、シリンダヘツド内部
のレイアウトを有利にしたトリガ手段を備える内
燃機関用動弁機構の弁切換制御装置を提供するこ
とにある。

［考案の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ 上述の目的は、本考案によれば、複数の吸気弁
または排気弁に対応する複数の隣接するロツカア
ームを選択的に連結または分離するべく移動可能
なピストンと、前記ピストンに係合または離脱し
てその移動を制御するトリガプレートとを有する
ロツカアーム連結手段を備える内燃機関用動弁機
構の弁切換制御装置であつて、前記トリガプレー
トが、前記ロツカアームを枢支するロツカシヤフ
トに前記ロツカアームと同軸的に枢支され、かつ
前記ロツカアームのカムスリツパに開口するスロ
ツト内に該ロツカアームの揺動動作に対応して相
対変位可能に収容されていることを特徴とする内
燃機関用動弁機構の弁切換制御装置を提供するこ
とにより達成される。

＜作用＞ このようにすれば、カムまたはロツカアームの
動作を損なうことなくトリガプレートをカムスリ
ツパの範囲内に配置することができるので、ロツ
カアームの幅を増大させる必要がない。しかもこ
のトリガプレートは、実質的にロツカシヤフトに
枢支されてロツカアームと共に揺動しないので、
機構的に簡略であり、寸法上の制約も比較的少な
い。また、トリガプレートを付勢するばねをロツ
カアームと無関係に設けることができるので、設
計上の制約が緩和される。

＜実施例＞ 以下に添付の図面を参照して本考案を特定の実
施例について詳細に説明する。

第１図に於て、エンジンのシリンダブロツクに
取り付けられるカムケース１内にカムシヤフト２
が回転自在に支持され、かつその下方にはロツカ
シヤフト３に揺動自在にかつ互いに相対角変位可
能に枢支されたロツカアーム４〜６が配置されて
いる。

カムシヤフト２に一体的に形成されたリフトの
小さい低速用カム７，８とリフトの大きい高速用
カム９とに対応して、ロツカシヤフト３は気筒毎
に２個の低速用ロツカアーム４，５とそれらの間
に挟装された１個の高速用ロツカアーム６とを備
える。各ロツカアーム４〜６の上面には、それぞ
れ対応するカム７〜９に摺接するカムスリツパ１
０〜１２が形成されている。第２図に併せてよく
示されるように、低速用ロツカアーム４のカムス
リツパ１０は、ロツカシヤフト３の軸線方向即ち
ロツカアーム４の幅方向に沿つて分割される２つ
の面１０ａ，１０ｂで構成され、かつ両面１０
ａ，１０ｂの間には、ロツカシヤフト３の軸線方
向と直交する向きに深いスロツト１３が形成され
ている。

互いに隣接するロツカアーム４〜６の内部には
後述する連結装置が内蔵されている。エンジンの
中低速運転時には各ロツカアーム４〜６が別個に
揺動し、高速運転時には前記連結装置により一体
的に連結されて一対の吸気バルブまたは排気バル
ブを開弁駆動する。この連結装置は、その作動タ
イミングを制御するためにトリガ部材１４からな
るトリガ手段を備える。

トリガ部材１４は、第２図によく示されるよう
にリング部１５から外向きに延出し、かつクラン
ク状に折曲して先細に形成されたトリガプレート
１６と、トリガプレート１６と反対側に形成され
たフツク１７とを備える。フツク１７の略中央に
は小孔１８が穿設されている。トリガ部材１４は
低速用ロツカアーム４の高速用ロツカアーム６側
に形成された小径部１９にリング部１５を嵌装さ
せ、かつトリガプレート１６の先端をスロツト１
３内に収容させて低速用ロツカアーム４に相対回
動可能に装着される。

第３図によく示されるように、ロツカアームの
連結装置２０は、低速用ロツカアーム４内部の高
速用ロツカアーム６側に開口する第１ガイド孔２
１に摺合するピストンを有する。このピストン
は、高速用ロツカアーム６に係合する第１連結ピ
ストン２２と有底円筒状の押圧ピストン２３とか
らなり、タイミングスプリング２４によつて互い
に伸長方向に伸縮可能に付勢されている。押圧ピ
ストン２３の外周には、トリガプレート１６の先
端と係合可能な環状の第１溝２５と第２溝２６と
が形成されている。カムスリツパ１０に開口する
スロツト１３が第１ガイド孔２１の内壁面に開口
している。第１ガイド孔２１の底部には油圧室２
７が郭定され、通路２８を介してロツカシヤフト
３内に設けられた油路２９に連通している。油路
２９にはエンジンの回転速度に対応してオイルポ
ンプから連結装置２０の作動油圧が供給される。

高速用ロツカアーム６には、カムスリツパ１２
がカム９のベース円に摺接する静止位置において
第１ガイド孔２１と同心をなす同径の第２ガイド
孔３０が貫設され、その中に他方の低速用ロツカ
アーム５に係合する第２連結ピストン３１が摺動
自在に配置されている。低速用ロツカアーム５に
は同様に第３ガイド孔３２が穿設され、その中に
ストツパピストン３３がリターンスプリング３４
により高速用ロツカアーム６側に付勢されつつ摺
動可能に配置されている。このように第３図の非
連結状態では、第２連結ピストン３１の両端にそ
れぞればね付勢された第１連結ピストン２１及び
ストツパピストン３３の端面が摺接しつつ、各ロ
ツカアーム４〜６が相対角変位可能である。

第４図に併せてよく示されるように、トリガ部
材１４は、カムケース１に固設されたピン３５と
フツク１７の小孔１８とに両端を係着したスプリ
ング３６によつて図中時計方向に即ちロツカアー
ム４に向けて付勢されている。更に、スプリング
３６の付勢がロツカアーム４に作用してその揺動
動作に影響を与えず、かつトリガプレート１６が
押圧ピストン２３を打撃して破損や摩耗を生じな
いように、フツク１７がカムケース１に固設され
たストツパピン３７に係止されることによつてト
リガ部材１４が所定の位置に保持されている。
尚、この動弁機構は図示されるように２段式ロツ
カアーム構造であり、低速用ロツカアーム４の下
側にサブロツカアーム３８が配置され、その上面
に形成されたスリツパ３９にロツカアーム４下面
のスリツパ４０が当接している。サブロツカアー
ム３８は、その基端部４１がシリンダブロツク４
２に固定されたラツシユアジヤスタ４３に支持さ
れ、かつ遊端部４４がバルブスプリング４５によ
り閉弁方向に付勢されるバルブステム４６の上端
に当接している。

第３図の非連結状態では、カムスリツパ１０が
カム７のベース円７ａに摺接する静止位置に於
て、低速用ロツカアーム４がサブロツカアーム３
８を介してバルブスプリング４５により押し上げ
られて最も高い位置にある。この位置では、トリ
ガプレート１６が、上述したように前記所定の位
置に保持されてスプリング３６の付勢力によつて
ロツカアーム４を押し下げることなく、スロツト
１３内で押圧ピストン２２の第１溝２５に係合
し、押圧ピストン２３の移動を制限している。第
５図に示されるように、低速用ロツカアーム４が
カム７のリフト７ｂにより押し下げられると、サ
ブロツカアーム３８を介してバルブスプリング４
５の付勢力に抗してバルブステム４６が開弁方向
に押し下げられる。この揺動位置では、トリガ部
材１４が上述した同じ位置に保持されているの
で、トリガプレート１６と第１溝２５との係合が
解除され、押圧ピストン２３が移動可能になる。

エンジンの中低速運転時には油圧室２７に作動
油圧が供給されないので、各ロツカアーム４〜６
は連結されずに相対角変位する。エンジンの高速
運転時には油路２９を介して油圧室２７に作動油
圧が供給される。しかし、低速用ロツカアーム４
が第４図示の静止位置では、上述したようにトリ
ガプレート１６が第１溝２５に係合しているので
押圧ピストン２３の移動が阻止される。

低速用ロツカアーム４が開弁方向に揺動すると
第５図に示されるように第１溝２５からトリガプ
レート１６の係合が解除されるが、低速用ロツカ
アーム４と高速用ロツカアーム６とが互いに相対
角変位するので第１ガイド孔２１と第２ガイド孔
３０との軸線が互いに一致せず、第１連結ピスト
ン２１は、押圧ピストン２３により押し出されて
僅に移動し、高速用ロツカアーム６の隣接する端
面に当接した状態で一旦停止する。この状態で低
速用ロツカアーム４と高速用ロツカアーム６とが
第４図の静止位置に入ると、第１ガイド孔２１と
第２ガイド孔３０との軸線が一致するので、第１
連結ピストン２１が第２連結ピストン３１を押圧
しつつ第２ガイド孔３０に摺合する。同時に、第
１連結ピストン２１に押し出された第２連結ピス
トン３１が、リターンスプリング３４の付勢力に
抗してスリツパピストン３３を押圧しつつ第３ガ
イド孔３２に摺合する。

一方トリガプレート１６は、低速用ロツカアー
ム４の摺動動作時に押圧ピストン２３が僅かに移
動した際に第１溝２５がスロツト１３の位置から
ずれているので、低速用ロツカアーム４が静止位
置に捩る際に押圧ピストン２３の外周面に当接し
て僅に押し上げられ、押圧ピストン２３の移動後
に第２溝２６がスロツト１３の位置に一致する
と、スプリング３６の付勢力により時計方向に回
動されて第２溝２６に係合する。このようにして
第６図に示されるようにロツカアーム４〜６が連
結され、高速用ロツカアーム６に摺接するカム９
により一体となつて揺動し、吸気バルブまたは排
気バルブを開弁駆動する。

第６図の連結状態から油圧室２７に作用する作
動油圧が開放されても、第４図の静止位置ではト
リガプレート１６が第２溝２６に係合しているの
で、各連結ピストン３１，２２はすぐに移動する
ことができない。高速用ロツカアーム６が開弁方
向に駆動されるとその揺動動作に応じてトリガプ
レート１６が第２溝２６から解除され、先ず押圧
ピストン２３がタイミングスプリング２４の付勢
力により油圧室２７側へ移動する。このとき、各
連結ピストン３１，２２はロツカアーム４〜６の
揺動動作により各ガイド孔２１，３０，３２との
間に生じる摩擦力によつて押圧ピストン２３と同
時には移動できない。そして、各ロツカアーム４
〜６が再び静止位置にきた時点で、各連結ピスト
ン３１，２２はリターンスプリング３４によつて
それぞれ第２ガイド孔３０及び第１ガイド孔２１
内に復帰する。また、押圧ピストン２３の移動に
より第１溝２５がスロツト１３の位置に一致する
と、トリガプレート１６が第１溝２５に係合し、
各ロツカアーム４〜６は第３図に示される相対角
変位可能な状態に戻る。

尚、上述の実施例は２段式のロツカアームの動
弁機構に関するものであるが、本考案は通常の単
段式ロツカアームの動弁機構についても同様に適
用することができる。

［考案の効果］ 上述したように本考案によれば、ロツカアーム
及びカムの動作を損なうことなくカムスリツパの
範囲内にトリガプレートに配置することができる
ので、ロツカアームの幅を増大させる必要がな
く、弁切換制御装置のコンパクト化を図ることが
でき、カムケース内部のレイアウトを非常に有利
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による内燃機関用動弁機構の
弁切換制御装置を示す平面図である。第２図は、
本考案によるトリガ手段を概略的に示す分解斜視
図である、第３図は、第１図の弁切換制御装置を
下側から見た縦断面図である。第４図は、第３図
の−線に於ける矢視図である。第５図は、ロ
ツカアームの揺動時に於ける第４図と同様の矢視
図である。第６図は、各ロツカアームの連結状態
を示す第３図と同様の縦断面図である。 １……カムケース、２……カムシヤフト、３…
…ロツカシヤフト、４，５……低速用ロツカアー
ム、６……高速用ロツカアーム、７，８……低速
用カム、９……高速用カム、１０〜１２……カム
スリツパ、１３……スロツト、１４……トリガ部
材、１５……リング部、１６……トリガプレー
ト、１７……フツク、１８……小孔、１９……小
径部、２０……連結装置、２１……第１ガイド
孔、２２……第１連結ピストン、２３……押圧ピ
ストン、２４……タイミングスプリング、２５…
…第１溝、２６……第２溝、２７……油圧室、２
８……通路、２９……油路、３０……第２ガイド
孔、３１……第２連結ピストン、３２……第３ガ
イド孔、３３……ストツパピストン、３４……リ
ターンスプリング、３５……ピン、３６……スプ
リング、３７……ストツパピン、３８……サブロ
ツカアーム、３９，４０……スリツパ面、４１…
…基端部、４２……シリンダブロツク、４３……
ラツシユアジヤスタ、４４……遊端部、４５……
バルブスプリング、４６……バルブステム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の吸気弁または排気弁に対応する複数の隣
   接するロツカアームを選択的に連結または分離す
   るべく移動可能なピストンと、前記ピストンに係
   合または離脱してその移動を制御するトリガプレ
   ートとを有するロツカアーム連結手段を備える内
   燃機関用動弁機構の弁切換制御装置であつて、 前記トリガプレートが、前記ロツカアームを枢
   支するロツカシヤフトに前記ロツカアームと同軸
   的に枢支され、かつ前記ロツカアームのカムスリ
   ツパに開口するスロツト内に前記ロツカアームの
   揺動動作に対応して相対変位可能に収容されてい
   ることを特徴とする内燃機関用動弁機構の弁切換
   制御装置。