JPH0663805U - エンジンの弁作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 低高回転時で弁リフト特性を切換えるエンジ
ンの弁作動装置において、打音や損傷の発生を防止す
る。 【構成】 一端が弁９に連係され低速用カム２１で駆動
されるロッカアーム１と、高速用カム２２で駆動される
自由カムフォロア２とを有し、自由カムフォロア２に
は、油圧作動プランジャ３１でロストモーション機構２
５に連係する第１位置と、ロッカアーム１に連結する第
２位置とに切換え移動されるプロップ４が設けられてい
る。ロストモーション機構２５のプランジャ２９はプロ
ップ４がロッカアーム１に係合し第２位置に至る間にお
いてプロップ４に当接しないようにストロークが規制さ
れている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、エンジンの弁作動装置、特にエンジンの低回転時と高回転時とで 弁リフト特性を切換えるようにしたエンジンの弁作動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、低中速運転時の高トルク特性と高速運転時の出力向上とを両立させ る目的で、運転状態に応じて吸気弁または排気弁のリフト特性を異ならせ、これ によって、吸排気のタイミングあるいは吸排気量を制御することが知られている （例えば、特開昭６３−１６７０１６号公報、特開昭６３−５７８０６号公報等 参照）。

【０００３】 これらは、その揺動先端が弁に当接する低速用ロッカアームと、この低速用ロ ッカアーム間に設けられ弁との当接部位を持たない自由カムフォロワである高速 用ロッカアームとが、共通のロッカシャフトに揺動可能に支持され、低速用ロッ カアームには低速用カムが、高速用ロッカアームには低速用カムよりも開弁角度 または弁リフト量が大きくなるプロフィールを有する高速用カムが、それぞれ摺 接されている。

【０００４】 そして、高速用ロッカアームと低速用ロッカアームとには、ロッカシャフトか ら所定の距離だけ離れた揺動部位において、ロッカシャフトと平行な方向に、そ れぞれ、嵌合穴が形成されると共に、この嵌合穴内にプランジャが嵌装されてお り、作動油圧に応動してプランジャが嵌合穴に嵌まり、あるいは嵌合穴から抜け ることで、２つのロッカアームが連結されたり、その連結が解かれたりする連結 切換機構が設けられている。

【０００５】 しかしながら、このようなものにあっては、それぞれの嵌合穴に嵌装された複 数のプランジャが、嵌合穴が同軸上に整列したときに、油圧を受けたプランジャ が相手プランジャを押しながら相手の嵌合穴に嵌まりこむように構成されている ので、プランジャと高速用ロッカアームおよび低速用ロッカアームの嵌合穴との 加工精度は極めて高いものが要求され、コストが上昇することから高精度の加工 を必要とせずコストを低減するものとして、特開平４−３２５７０５号が提案さ れている。

【０００６】 このものは一端が吸気弁あるいは排気弁に連係され第１カムで駆動されるロッ カアームと、該ロッカアームに揺動自在に支承され第２カムで駆動される自由カ ムフォロアと、前記ロッカアームに設けられたロストモーション機構と、前記自 由カムフォロアに設けられ、前記ロストモーション機構に連係する第１位置と、 前記ロッカアームに連結する第２位置とに移動可能な連係部材と、前記連係部材 の前記ロッカアームと前記ロストモーション機構とへの連係を切換え可能な連係 切換え手段とを有している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、かかる従来のものにあっては、連係部材としてプロップを用い 、ロッカアームとこれにプランジャの摺動面を一致させて設けられたロストモー ション機構との間でプロップ位置の切換えを行うようにしているので、例えば、 ロストモーション機構の製作誤差等によりプランジャ摺動面がロッカアームの面 より高い位置にあったりすると、プロップの切換移動時に弁リフト状態になった ようなときに、ロッカアームと連係部材とが衝接し、打音を生じたり、ロッカー アームや連係部材に損傷が生ずるおそれがあるという問題があった。

【０００８】 また、プランジャに倒れが生じステックする結果、自由カムフォロアと第２カ ムとの間で片当りが発生するおそれもあった。

【０００９】 本考案の目的は、かかる従来の問題を解消し、打音や損傷の発生を防止すると 共に片当りの生ずることのないエンジンの弁作動装置を提供することにある。

【００１０】

【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考案は、一端が吸気弁あるいは排気弁に連係され 第１カムで駆動されるロッカアームと、該ロッカアームに揺動自在に支承され第 ２カムで駆動される自由カムフォロアと、前記ロッカアームに設けられたロスト モーション機構と、前記自由カムフォロアに設けられ、前記ロストモーション機 構に連係する第１位置と、前記ロッカアームに連結する第２位置とに移動可能な 連係部材と、前記連係部材の前記ロッカアームと前記ロストモーション機構とへ の連係を切換え可能な連係切換え手段とを備えたエンジンの弁作動装置において 、前記ロストモーション機構は前記連係部材が前記ロッカアームに係合し第２位 置に至る間において前記連係部材に当接しないようストロークが規制されている ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

本考案によれば、自由カムフォロアに設けられた連係部材を連係切換え手段で もって、ロストモーション機構に連係する第１位置に移動させることによりロッ カアームと自由カムフォロアとの連結が解除され、またロッカアームに連係する 第２位置に移動させることによりロッカアームと自由カムフォロアとが連結され る。

【００１２】 そして、この連係部材が第２位置に移動される際、連係部材がロッカアームに 係合し第２位置に至る間において、ロストモーション機構は連係部材に当接しな いようにストロークが規制されているので、連係部材はロッカアームの面より高 い位置となることがなく、衝接が防止される。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１４】 図１ないし図３は、１つの気筒について同一の機能を有する２つの弁（吸気弁 ，排気弁のいずれでも良く、図示のものは吸気弁とする）を備えたエンジンに対 して本考案を適用した場合の実施例を示している。

【００１５】 これについて説明すると、各気筒には２本の吸気弁９に対応した単一のロッカ アーム１が設けられている。ロッカアーム１の基端は、各気筒に共通なロッカシ ャフト３を介してシリンダヘッドに揺動自在に支持され、ロッカアーム１の先端 は吸気弁９のステム頂部に当接する。

【００１６】 ロッカアーム１は平面視においてほぼ矩形に形成され、ロッカアーム１には、 ほぼその中央上面に、単一の自由カムフォロア２が設けられている。そして、図 １において、自由カムフォロア２の左側には第１カムとしての低速用カム２１が 当接するローラ１１が設けられ、右側には、後述のプロップ４を駆動する油圧駆 動部が形成されている。この自由カムフォロア２の基端はサブロッカシャフト１ ６を介してロッカアーム１に相対回転可能に支持されている。サブロッカシャフ ト１６は自由カムフォロア２に形成された穴１７に摺動可能に嵌合する一方、ロ ッカアーム１に形成された支持壁１８の穴１９に圧入支持されている。なお、ロ ーラ１１は貫通孔１３に圧入されたベアリングシャフト１２にニードル１４を介 して支承されている。

【００１７】 自由カムフォロア２は吸気弁９に当接する部位を持たず、その先端には第２カ ムとしての高速用カム２２に摺接するカムフォロア部２Ａが円弧状に突出して形 成されている。

【００１８】 ロッカアーム１において自由カムフォロア２の先端部周辺には中抜き空間１Ｃ が設けられ、また自由カムフォロア２の直下から若干偏倚した位置には、ロスト モーション機構２５を収容するための円柱状の段付凹部２７を有する部分円弧部 １Ｂが形成されている。コイル状のロストモーションスプリング２６の下端は、 凹部２７に形成した環状溝に装着される係止リング２７Ａに係止された下部スプ リングリテーナ２８に支持され、その上端は凹部２７に摺動自在に嵌合する有底 筒状のプランジャ２９を付勢している。

【００１９】 さらに、プランジャ２９はその端縁にフランジ２９Ａが形成され、このフラン ジ２９Ａが凹部２７に形成した段部２７Ｂに係合することによりストッパが構成 され、プランジャ２９の上面２９Ｂの凹部２７に対する相対位置が規制されてい る。かくて、プランジャ２９の上面２９Ｂとロッカアーム１の凹部２７の周縁と は、上面２９Ｂの方が周縁より若干低く維持されることになる。

【００２０】 一方、前述の自由カムフォロア２はカムフォロア部２Ａの下側に、サブロッカ シャフト１６の軸線と平行な鍵穴状の空洞２Ｂを設けた形態とされ、空洞２Ｂ内 に連係部材としてのプロップ４が軸方向に移動自在に設けられている。プロップ ４は基本的に有底円筒形状をなし、外周部に径方向に突出した第１脚部４Ａおよ び第２脚部４Ｂが設けられている。そして、プロップ４の内孔４Ｃには、一端が ロッカアーム１に当接されたガイド筒５が摺動自在に嵌合され、このガイド筒５ の頭部と内孔４Ｃの底部との間には、プロップ４を、図２において、右方向に付 勢するリターンスプリング６が縮設されている。

【００２１】 一方、プロップ４の底部にはロッカアーム１に設けられた油圧駆動部３０の作 動プランジャ３１が当接している。すなわち、ロッカアーム１には前述のメイン ロッカシャフト３の軸線と平行に、空間１Ｃに開口する段付貫通孔３２が穿設さ れ、その小径側に上述の作動プランジャ３１が摺動自在に嵌装され、大径側には 中心部に突起が形成された栓体３３が嵌着されている。そして、作動プランジャ ３１と栓体３３との間には油圧室３４が構成される。

【００２２】 油圧室３４に作動油圧を導く油通路はロッカアーム１およびメインロッカシャ フト３の内部を通して設けられる。ロッカアーム１には油圧室３４に一端が開口 するとともに、他端がメインロッカシャフト３に対する軸受面を貫通する通孔が 形成されている。メインロッカシャフト３の内部にはオイルギャラリ４２が軸方 向に形成され、このオイルギャラリ４２は通孔を介してロッカアーム１の通孔と 連通している。かくて、油圧室３４に導かれる作動油圧および前述のリターンス プリング６によって、プロップ４の連係切換え手段が構成される。

【００２３】 オイルギャラリ４２には、図示しない切換弁を介して、オイルポンプの吐出油 圧が所定の高速運転時に導かれる。切換弁の作動を電子制御するコントロールユ ニットは、エンジン回転信号，冷却水温信号，潤滑油の温度信号，過給機による 吸気の過給圧力信号，スロットルバルブの開度信号等を入力して、これらの検出 値に基づいてエンジントルクの急激な変動を抑えつつ、後述する低速用カム２１ と高速用カム２２との切換えを円滑に行うようになっている。

【００２４】 低速用カム２１とこれに隣接する高速用カム２２とは、それぞれ共通のカムシ ャフトに一体形成され、エンジンの低回転時と高回転時において要求される弁リ フト特性を満足するように異なる形状（大きさが異なる相似形も含む）に形成さ れている。つまり、高速用カム２２は低速用カム２１と比べ、弁リフト量もしく は開弁期間の少なくとも一方を大きくするプロフィールを有している。ここでは 、弁リフト量，開弁期間を共に大きくしてある。

【００２５】 なお、本実施例にあっては、図５に示すように、ロッカアーム１の凹部２７の 周縁のうち第１脚部４Ａの左端が対向する部位にははその左端縁と平行面となる ように切欠き２７Ｃが形成されている。そして、プロップ４の両脚部４Ａ，４Ｂ の左下端縁には所定曲率の丸みが形成され、また、そのそれぞれが対向する切欠 き２７Ｃの上端縁および円弧部１Ｂの上外縁には面取りが施され、プロップ４を 案内するように構成されている。

【００２６】 上記構成になる本実施例にあっては、エンジンの低速運転時、ロッカアーム１ は低速用カム２１のプロフィールに従って揺動し、各吸気弁９の開閉駆動を行う 。このとき、自由カムフォロア２は高速用カム２２によって揺動されるものの、 リターンスプリング６の付勢力により、プロップ４は図２に示す位置にあり、そ の第１脚部４Ａのみが、ロストモーション機構２５の上側スプリングリテーナ２ ９に当接した、第１位置での連係状態にある。従って、第１脚部４Ａから上側ス プリングリテーナ２９に入力されても、ロストモーションスプリング２６が撓む のみで、ロッカアーム１の動きが妨げられることはない。

【００２７】 これに対して、エンジンの高速運転時に、作動油圧がオイルギャラリ４２およ び油通路を介して油圧室３４に導かれると、作動プランジャ３１はプロップ４を リターンスプリング６に抗って移動させ、図４に示す第２位置にもたらす。

【００２８】 この第２位置に移動する際、プロップ４の第１脚部４Ａおよび第２脚部４Ｂの 左下端縁の丸みとロッカアーム１の面取り部とが係合し、これ等の案内作用によ りプロップ４は衝撃を伴うことなく第２位置にもたらされる。

【００２９】 なお、本実施例においては、プロップ４の脚部４Ａの平断面形状を矩形状とし 、その左端縁と平行面となるように切欠き２７Ｃを形成したので、両者の当接時 における面圧が低減され、集中荷重による欠け等を防止することができる。

【００３０】 この図４に示される第２位置状態では、プロップ４の第１脚部４Ａおよび第２ 脚部４Ｂが、それぞれロッカアーム１の凹部２７の周縁部に係合することにより 、ロッカアーム１および自由カムフォロア２が連結され一体となって、メインロ ッカシャフト３を中心として揺動することになる。

【００３１】 ここに、高速用カム２２は低速用カム２１に比較して、弁開度および弁リフト 量が共に大となるように形成されているから、自由カムフォロア２と一体化され た揺動時はロッカアーム１のローラ１１が低速用カム２１から浮き上がり、各吸 気弁９は高速用カム２２のプロフィールに従って開閉駆動され、弁開度および弁 リフト量が共に大きくなる。

【００３２】 一方、エンジンの高回転域から再び低回転域に移ると、切換弁の作動により油 圧室３４に導かれる油圧が低下し、リターンスプリング６の弾性復元力によりプ ロップ４および作動プランジャ３１が元の位置に移動して、ロッカアーム１の拘 束が解除される。

【００３３】 これにより、低速用カム２１のプロフィールに基づくトルク特性と高速用カム ２２のプロフィールに基づくトルク特性が合成され、低回転域から高回転域に亘 ってトルクを高められる。

【００３４】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、連係部材とロッカアームと の衝接を防止することができるので、打音や損傷の発生を防止することができる 。また、ロストモーション機構のステックが生じないので自由カムフォロアと第 ２カムとの片当りも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す動弁系の平面図であ
る。

【図２】図１のII−II線に沿う縦断面図であり、ロッカ
アームと自由カムフォロアとの連結解除状態を示す。

【図３】図２のIII −III 線に沿う横断面図である。

【図４】図１のII−II線に沿う縦断面図であり、ロッカ
アームと自由カムフォロアとの連結状態を示す。

【図５】本考案実施例の一部拡大図であり、（Ａ）は断
面図、（Ｂ）は平面図である。

【符号の説明】

１ ロッカアーム ２ 自由カムフォロア ３ メインロッカシャフト ４ プロップ（連係部材） ４Ａ 第１脚部 ４Ｂ 第２脚部 ６ リターンスプリング ９ 吸気弁 １６ サブロッカシャフト ２５ ロストモーション機構 ２７Ｂ 段部 ２９ プランジャ ２９Ａ フランジ ３１ 作動プランジャ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が吸気弁あるいは排気弁に連係され
   第１カムで駆動されるロッカアームと、該ロッカアーム
   に揺動自在に支承され第２カムで駆動される自由カムフ
   ォロアと、前記ロッカアームに設けられたロストモーシ
   ョン機構と、前記自由カムフォロアに設けられ、前記ロ
   ストモーション機構に連係する第１位置と、前記ロッカ
   アームに連結する第２位置とに移動可能な連係部材と、
   前記連係部材の前記ロッカアームと前記ロストモーショ
   ン機構とへの連係を切換え可能な連係切換え手段とを備
   えたエンジンの弁作動装置において、前記ロストモーシ
   ョン機構は前記連係部材が前記ロッカアームに係合し第
   ２位置に至る間において前記連係部材に当接しないよう
   ストロークが規制されていることを特徴とするエンジン
   の弁作動装置。