JPH0569964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、運転状態に応じて吸、排気バルブの
リフト量や開弁期間を変えることのできるエンジ
ンの動弁装置に関するものである。

（従来技術） エンジンの吸、排気バルブの作動特性を設定す
る場合に、低速時にはバルブオーバーラツプ期間
における排気の吹返しや吸気の吹抜けを抑制する
等により燃焼の安定性および燃費の向上を図るた
め、バルブリフト量および開弁期間を比較的小さ
くすることが望ましく、高速時には出力の向上等
のためバルブリフト量や開弁期間を大きくするこ
とが望ましい。

このような要求を満足するため、形状の異なる
複数のカムを設け、これらのカムのいずれかに選
択的にバルブを連係させ、かつその連係を運転状
態に応じて切替えるようにした動弁装置は従来に
おいても知られており、この種の動弁装置として
は、例えば実開昭57−182205号公報に示されてい
るようなものがある。この装置は、１個のバルブ
に対して低速型と高速型の２個のカムと１個のロ
ツカーアームとを有し、ロツカーアームのカム側
部分を２又状に形成してその一方の端部を低速型
カムへの当接部とするとともに、他方の端部に摺
動可能な高速カム当接部材およびその摺動を阻止
するストツパを装備し、このストツパを油圧シリ
ンダ等のアクチユエータにより連動機構を介して
作動するようにしている。そして上記アクチユエ
ータを運動状態に応じて制御することにより、低
速時には上記高速カム当接部材が遊動して高速型
カムの作動がバルブに伝達されず低速型カムでバ
ルブが作動され、高速時には上記高速カム当接部
材の摺動が阻止されて高速型カムの作動がバルブ
に伝達されるようにしている。

ところが、この装置では、ロツカーアームの高
速型カムに当接する部分に摺動可能な部材を設け
ているので、この部材とロツカーアーム端部との
間に摺動間隙が生じ、かつ、この部材にカムから
加わる力の方向がカムの回転に伴つて変化するこ
とにより、作動中にこの部材ががたつき易く、こ
のようながたつきがあると騒音が発生するととも
に摩耗が生じ易くなり、信頼性を低下させる。ま
たこの部材およびストツパーがロツカーシヤフト
から遠い位置にあるロツカーアーム端部に装備さ
れ、その上、アクチユエータや連動機構もロツカ
ーアームに装備されるため、構造が複雑化すると
ともに、ロツカーアームの慣性モーメントが大き
くなつて高速回転時に所謂バルブのジヤンピング
が生じ易くなり、これに起因してエンジン回転数
限界が低下する。

また一般にエンジンの動弁装置にはバルブクリ
アランスを調整するためのアジヤスタが設けら
れ、上記従来装置でもロツカーアームのバルブ側
端部にアジヤストスクリユーからなるアジヤスタ
が設けられている。しかし、形状の異なるカムに
選択的にバルブが連係されるこの種の動弁装置に
おいて上記のように一箇所にアジヤスタを設けて
おくだけでは、このアジヤスタによつて例えば低
速型カムでバルブが作動されるときのバルブクリ
アランスを調整しても、高速型カムでバルブが作
動されるときのバルブクリアランスは必ずしも適
正なものとはならず、両方のカムに対してバルブ
クリアランスを適正に調整することが困難である
という問題もあつた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、簡単な構造で
形状の異なるカムとバルムとの連係を切替えてバ
ルブリフト量や開弁期間を変えることができ、し
かも作動中にがたつきを生じることがなくて騒音
を防止するとともに信頼性を向上し、またロツカ
ーアームの慣性モーメントを小さくして回転数限
界を高めることもでき、その上、各カムに対して
それぞれバルブクリアランスを適正に調整するこ
とができるエンジンの動弁装置を提供するもので
ある。

（発明の構成） 本発明は、形状が異なる複数のカムを設け、バ
ルブを選択的にいずれかのカムに連係させてその
連係を運転状態に応じて切替えることにより、バ
ルブのリフト量もしくは開弁期間の少なくとも一
方を変化させるようにしたエンジンの動弁装置に
おいて、上記複数のカムとバルブとに当接するロ
ツカーアームを、一部のカムに当接するアームと
バルブへの当接部分を有するアームとに分割し、
この両アームをロツカーシヤフト回りに相対運動
可能に支承させ、この両アームの相対運動を阻止
する接続状態と両アームの相対運動を許容する非
接続状態とに切替え可能で運転状態に応じて切替
作動されるセレクタをいずれかのアームに組込む
とともに、上記のバルブへの当接部分を有するア
ームと上記両アームの接続部とにそれぞれバルブ
クリアランス調整用のアジヤスタを設けたもので
ある。

つまり、上記セレクタによつて上記両アームが
接続状態とされたときは、上記一部のカムの回転
に伴つて両アームが一体的に揺動することによ
り、この一部のカムの作動がバルブに伝達され、
両アームが非接続状態とされたときは、両アーム
が互いに独立して揺動することにより、上記一部
のカムの作動はバルブに伝達されず、他のカムで
バルブが作動されるようにするとともに、選択的
に上記各カムでバルブが作動されるときのバルブ
クリアランスを上記各アジヤスタで調整できるよ
うにしたものである。

（実施例） 第１図乃至第４図は、１気筒につき２個の吸気
バルブを備えたエンジンの吸気バルブに対して本
発明装置を適用した場合の一実施例を示してい
る。これらの図において、１は気筒で、２ａ，２
ｂは気筒１に装備された吸気バルブであり、排気
バルブとその駆動系については図示を省略してい
る。上記吸気バルブ２ａ，２ｂに対し、形状の異
なる複数のカムが設けられ、当実施例では、両サ
イドの同形状の高速型カム３ａ，３ｂと中央の低
速型カム４とからなる３個のカムがカムシヤフト
５に配設されている。上記高速型カム３ａ，３ｂ
と低速型カム４とは異なる形状に形成されてお
り、低速型カム４のカムノーズよりも高速型カム
３ａ，３ｂのカムノーズが大きく形成されてい
る。この高速型カム３ａ，３ｂと低速型カム４と
は、バルブリフト量および開弁期間の少なくとも
一方を異ならせるものであればよく、従つてカム
ノーズの高さと形成範囲とをともに異ならせたも
の（相似形も含む）であつてもよいし、これらの
いずれか一方を異ならせたものであつてもよい。

これらのカム３ａ，３ｂ，４と気筒１との間に
配置されたロツカーアーム６は、両高速型カム３
ａ，３ｂに当接する左右一対のアーム部７ａ，７
ｂが上部の連結部分７ｃを介して一体に連設され
た第１アーム７と、両吸気バルブ２ａ，２ｂへの
当接部分８ａ，８ｂおよび低速型カム４への当接
部分８ｃを一体に備えた第２アーム８とに分割さ
れ、第２アーム８は第１アーム７の両アーム部７
ａ，７ｂの間に配置されている。そしてこの両ア
ーム７，８がロツカーシヤフト９回りに相対運動
可能となるように支承されている。

上記両アーム７，８を接続状態と非接状態とに
切替えるセレクタ１０として、プランジヤ１１お
よびレバー部材１２が第１アーム７に組込まれて
いる。このセレクタ１０を具体的に説明すると、
第１アーム７の上部には第２アーム８の上部に向
かつて開口するガイド孔１３が形成され、このガ
イド孔１３に上記プランジヤ１１が移動可能に収
容され、このプランジヤ１１はガイド孔１３内の
スプリング１４によつて第２アーム８に当接する
ように付勢されており、プランジヤ１１の途中部
には小径の係合部１５が形成されている。また、
第１アーム７の上部には、上記レバー部材１２が
プランジヤ１１に直交してロツカーシヤフト９の
軸方向に移動可能に支承されており、このレバー
部材１２には、プランジヤ１１より若干大径のプ
ランジヤ挿通孔１６と上記係合部１５に対応する
大きさで上記プランジヤ挿通孔１６に連なつた係
止孔１７とが形成されている。こうして、上記レ
バー部材１２の係止孔１７がプランジヤ１１の係
合部１５に係合するロツク位置にレバー部材１２
が移動したときは、プランジヤ１１の摺動が阻止
されることにより、両アーム７，８の上部が互い
に接近する方向の相対運動が阻止され（このとき
が接続状態）、他方、係止孔１７が係合部１５か
ら離脱してプランジヤ挿通孔１６にプランジヤ１
１が挿通される非ロツク位置にレバー部材１２が
移動したときは、プランジヤ１１の摺動が許容さ
れることにより両アーム７，８の相対運動が許容
されるようにしている（このときが非接続状態）。

上記レバー部材１２の端部は第１アーム７の外
部に突出し、ロツカーシヤフト９の周囲に設けら
れた環状の油圧式のアクチユエータ２０にアーム
１２ａを介して連結されており、このアクチユエ
ータ２０は、その油圧室２１に図外のオイルポン
プからオイル通路２２を介してオイルが供給され
たときにはレバー部材１２を上記ロツク位置に向
けて移動させ、油圧室２１からオイルがリリーフ
されたときはリターンスプリング２３によりレバ
ー部材１２を上記非ロツク位置に向けて移動させ
るようになつている。そして、回転数信号２４等
を受ける制御回路２５によりオイル通路２２中の
制御バルブ２６を介して上記油圧室２１に対する
オイルの供給、排出が制御されることにより、運
転状態に応じ、例えば所定回転数以上の高速時に
はレバー部材１２がロツク位置に作動され、所定
回転数未満の低速時にはレバー部材１２が非ロツ
ク位置に作動されるようにしている。レバー部材
１２を作動するアクチユエータは上記の油圧式の
ものに限らず、ソレノイド等を用いてもよく、ま
た運転状態に応じたアクチユエータの制御は、エ
ンジン回転数と負荷とに応じて行なうようにして
もよい。

また、第２アーム８の吸気バルブ２ａ，２ｂに
対応する各端部には、低速型カム４によるバルブ
作動時のバルブクリアランスを調整するためのア
ジヤストスクリユーからなる低速用アジヤスタ２
７が設けられ、その先端が吸気バルブ２ａ，２ｂ
に当接するようにしている。一方、両アーム７，
８の接続部においてプランジヤ１１に対向する第
２アーム８の上部には、高速型カム３ａ，３ｂに
よるバルブ作動時のバルブクリアランスを調整す
るためのアジヤストスクリユーからなる高速用ア
ジヤスタ２８が設けられ、その先端とプランジヤ
１１とが当接するようにしている。なお、２９は
シリンダヘツドである。

この動弁装置によると、エンジンの高速時に
は、レバー部材１２がロツク位置に作動されてプ
ランジヤ１１の摺動が阻止されることにより、第
１アーム７が高速型カム３ａ，３ｂのカムノーズ
に押されて揺動したときに第２アーム８は低速型
カム４から離間して第１アーム７と一体に揺動す
るため、高速型カム３ａ，３ｂの回転に応じて吸
気バルブ２ａ，２ｂが作動される。一方、低速時
には、レバー部材１２が非ロツク位置とされてプ
ランジヤ１１の摺動が許容されることにより、高
速型カム３ａ，３ｂの回転に伴う第１アーム７の
摺動が上記プランジヤ１１で吸収されて第２アー
ム８に伝達されず、低速型カム４の回転に応じた
第２アーム８の揺動により吸気バルブ２ａ，２ｂ
が作動される。このようにして運転状態に適合す
るようにバルブリフト特性が変えられる。

そして、特に高速型カム３ａ，３ｂおよび低速
型カム４と吸気バルブ２ａ，２ｂとの連係を切替
えるためのセルクタ１０が、上記両アーム７，８
を接続状態と非接続状態とに切替えるものであつ
て、前記の実開昭57−182205号公報に示された従
来装置のようにカムに当接するものではないの
で、このセレクタ１０のプランジヤ１１には常に
一定方向（ロツカーシヤフト９の接線方向）に力
が作用し、ロツカーアーム６の作動中にも上記プ
ランジヤ１１にがたつきが生じることがない。ま
た、上記プランジヤ１１はロツカーシヤフト９回
りに配置すればよいので、上記従来装置のように
カム側端部にセレクタ機構を設ける場合と比べて
プランジヤ１１とロツカーシヤフト９との距離を
小さくすることが可能となり、さらにアクチユエ
ータ２０をロツカーアーム６の外部に設ければロ
ツカーアーム６の全体重量も軽減できる。従つ
て、ロツカーアーム６の慣性モーメントが小さく
なり、高速回転時にも所謂バルブのジヤンピング
（作動中に慣性でロツカーアームおよびバルブが
カムから浮く現象）を防止することができる。

また、低速型カム４で吸気バルブ２ａ，２ｂが
作動されるときのバルブクリアランスは予め第２
アーム８の端部に設けられた低速用アジヤスタ２
７により調整しておくことができ、かつ、高速型
カム３ａ，３ｂで吸気バルブ２ａ，２ｂが作動さ
れるときバルブクリアランスは両アーム７，８の
接続部に設けられた高速用アジヤスタ２８により
調整しておくことができる。従つて、吸気バルブ
２ａ，２ｂが異なるカムで作動される低速時と高
速時のいずれにおいても、適正にバルブクリアラ
ンス調整が行なわれた状態で吸気バルブ２ａ，２
ｂが作動されることとなる。

またこの実施例のように３個のカム３ａ，３
ｂ，４を配置し、高速時には両サイドの２個の高
速型カム３ａ，３ｂで吸気バルブ２ａ，２ｂを作
動し、低速時には中央の低速型カム４で吸気バル
ブ２ａ，２ｂを作動するようにすれば、高速時お
よび低速時のいずれにおいても、ロツカーアーム
６にバランスよく力が作用してロツカーアーム６
の傾きを防止することができる。

なお、本発明装置の具体的構造は上記実施例に
限定されず、種々変更可能であり、その数例を以
下に説明する。

上記実施例では、１気筒当りの吸気バルブ２
ａ，２ｂに対して両サイドの高速型カム３ａ，３
ｂと中央の低速型カム４の３個のカムを配設して
いるが、高速型カムと低速型カムとを１個ずつ配
設してもよく、この場合、ロツカーアーム６の第
１アーム７を１個の高速型カムに当接する形状に
設計変更すればよい。

また上記実施例では第２アーム８に吸気バルブ
２ａ，２ｂへの当接部分８ａ，８ｂと低速型カム
４への当接部分８ｃとを一体に設けているが、こ
の第２アーム８をさらにバルブ側のアームとカム
側のアームとに分割してこれらもロツカーシヤフ
ト９回りに相対運動可能とし、かつこの部分にも
セレクタを設けることにより、第２アーム８のバ
ルブ側アームが第１アーム７に接続される高速時
にはこれらに対して第２アーム８のカム側アーム
を非接続状態とするようにしてもよく、このよう
にすれば高速時のロツカーアーム６の慣性モーメ
ントがより小さくなる。この場合、低速用アジヤ
スタ２７は第２アーム８のバルブ側アームとカム
側アームとの接続部分に設けてもよい。

第１アーム７と第２アーム８との接続部分にお
けるセレクタ１０および高速用アジヤスタ２８の
配置は、上記実施例とは逆に第２アーム８にセレ
クタ１０を組込み、第１アーム７に高速用アジヤ
スタ２８を設けるようにしてもよい。セレクタ１
０の具体構造も上記実施例に限定されず、両アー
ム７，８のいずれかに組込まれて他方のアームに
対し接続状態と非接続状態とに切替え得るもので
あればよい。

さらに本発明装置は、第２アーム８の形状を変
更することにより１気筒当り１個の吸気バルブを
備えたエンジンにも適用し得ることは勿論であ
り、また、排気バルブに適用してもよく、あるい
は吸気バルブと排気バルブの双方に適用してもよ
い。

（発明の効果） 以上のように本発明は、形状の異なる複数のカ
ムとバルブとの連係を切替えてバルブリフト特性
を変えるための構造として、ロツカーアームを一
部のカムに当接するアームとバルブへ当接するア
ームに分割してこの両アームをロツカーシヤフト
回りに相対運動可能とし、そのいずれかのアーム
に組込んだセレクタで両アームを接続状態と非接
続状態とに切替えるようにしているため、セレク
タにがたつきを生じることがなく、騒音を低減で
きるとともに摩耗を抑制して信頼性を高めること
ができる。さらにセレクタをロツカーシヤフト近
くに配置することができて慣性モーメントを小さ
くし得るので、高速時のバルブのジヤンピングを
防止し、エンジン回転数限界を高めることもでき
る。その上、ロツカーアームの第２アームの所定
箇所と両アームの接続部とにそれぞれバルブクリ
アランス調整用のアジヤスタを設けているので、
形状の異なる各カムのいずれによつても適正にバ
ルブクリアランスが調整された状態でバルブを作
動することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す平面図、
第２図は第１図の−線断面図、第３図は第１
図の−線断面図、第４図はロツカーシヤフト
位置での縦断正面図である。 ２ａ，２ｂ……吸気バルブ、３ａ，３ｂ，４…
…形状の異なる複数のカム、６……ロツカーアー
ム、７，８……分割された各アーム、９……ロツ
カーシヤフト、１０……セレクタ、２７，２８…
…アジヤスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 形状が異なる複数のカムを設け、バルブを選
   択的にいずれかのカムに連係させてその連係を運
   転状態に応じて切替えることにより、バルブのリ
   フト量もしくは開弁期間の少なくとも一方を変化
   させるようにしたエンジンの動弁装置において、
   上記複数のカムとバルブとに当接するロツカーア
   ームを、一部のカムに当接するアームとバルブへ
   の当接部分を有するアームとに分割し、この両ア
   ームをロツカーシヤフト回りに相対運動可能に支
   承させ、この両アームの相対運動を阻止する接続
   状態と両アームの相対運動を許容する非接続状態
   とに切替え可能で運転状態に応じて切替作動され
   るセレクタをいずれかのアームに組込むととも
   に、上記のバルブへの当接部分を有するアームと
   上記両アームの接続部とにそれぞれバルブクリア
   ランス調整用のアジヤスタを設けたことを特徴と
   するエンジンの動弁装置。