JPH07113321B2 - 多気筒内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、各気筒の吸気弁あるいは排気弁を開閉駆動す
るためのロッカアームがカムシャフトの回転に応じて揺
動すべく、各気筒に共通であって内部に油圧供給路を備
える固定のロッカシャフトに支承される多気筒内燃機関
の動弁装置に関する。

（２） 従来の技術 従来、かかる動弁装置は、たとえば特開昭60−132011号
公報等により公知である。

（３） 発明が解決しようとする問題点 ところが、上記従来のものでは、ロッカシャフトが各気
筒に共通に一体化されたものであり、しかもこのロッカ
シャフトは各気筒間で機関本体により固定的に支承され
ている。したがって、各気筒に対応する部分でロッカア
ームを支承しながらロッカシャフトを組付けるのが面倒
であり、組付け作業性に劣る。また各気筒に共通の長い
ロッカシャフトに油圧供給路を穿設加工するのは容易で
はない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ロ
ッカシャフトの組付性を向上するとともに油圧供給路の
加工を容易にした多気筒内燃機関の動弁装置を提供する
ことを目的とする。

B.発明の構成 （１） 問題点を解決するための手段 本発明によれば、ロッカシャフトは、複数のシャフト部
に少なくとも２分割され、各シャフト部は、油圧供給路
に対応した形状のシール部材を相互間に介在させて同軸
に接合され、シール部材は、該シール部材を挟む両シャ
フト部のうち少なくとも一方側の端部に設けられる係止
凹部に係合する形状に形成される。

（２） 作用 上記構成によれば、ロッカシャフトが少なくとも２分割
されるので、多数の気筒が並ぶ内燃機関にあっても比較
的短いシャフト部を機関本体に組付ければすむことによ
り組付性が向上する。しかもシャフト部が比較的短いの
で油圧供給路の加工が容易であり、シール部材を挟む両
シャフト部のうち少なくとも一方側の端部に設けられた
係止凹部にシール部材を係合させることにより、シール
部材の軸線まわりの位置が定まる。

（３） 実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の一実施例を示す第１図において、４気筒内
燃機関の第１〜第４気筒C1,C2,C3,C4には、一対の吸気
弁V,Vがそれぞれ備えられており、各気筒C1〜C4の吸気
弁V,Vは、各気筒C1〜C4毎に配設された動弁機構１でそ
れぞれ開閉駆動される。

第２図および第３図を併せて参照して、各動弁機構１
は、図示しないクランク軸から1/2の減速比で回転駆動
されるカムシャフト２に一体に設けられた一対の低速用
カム3,3および高速用カム５と、カムシャフト２と平行
なロッカシャフト６に枢支される一対の低速用ロッカア
ーム7,9および高速用ロッカアーム８と、各ロッカアー
ム7,8,9間に設けられる連結切換機構10とを備える。

カムシャフト２は、各動弁機構１に共通のものであり、
低速用カム3,3は吸気弁V,Vに対応する位置でカムシャフ
ト２に一対に設けられる。また高速用カム５は両低速用
カム3,3間でカムシャフト２に一体に設けられる。しか
もこのカムシャフト２は、機関本体Ｅの上部に取付けら
れるカムホルダ11により回転自在に支承される。

ロッカシャフト６は、各動弁機構１に共通のものであ
り、前記カムシャフト２よりも下方で固定配置される。
このロッカシャフト６には、低速用カム３に摺接するカ
ムスリッパ12を上部に有する低速用ロッカアーム７と、
高速用カム５に摺接するカムスリッパ13を上部に有する
高速用ロッカアーム８と、低速用カム３に摺接するカム
スリッパ14を上部に有する低速用ロッカアーム９とが相
互に隣接して枢支される。

両低速用ロッカアーム7,9の先端上部には排出孔15がそ
れぞれ穿設されており、それらの排出孔15から油を排出
し得るようにして両低速用ロッカアーム7,9の先端部に
は油圧タペットT,Tがそれぞれ設けられる。しかも両低
速用ロッカアーム7,9は、機関本体Ｅとの間に介装した
弁ばね16で上方すなわち閉弁方向に付勢された吸気弁V,
Vの上端に油圧タペットＴを介してそれぞれ当接する。

高速用ロッカアーム８は、機関本体Ｅとの間に介装した
弾発付勢手段（図示せず）により上方に向けて付勢され
ており、したがって高速用カム５のカムスリッパ13は高
速用カム５に常時弾発的に摺接する。

第４図および第５図において、機関本体Ｅの上部には、
各気筒C1〜C4間に対応する位置で上方に隆起した隆起部
17がそれぞれ設けられており、この隆起部17上に前記カ
ムホルダ11がボルト18によりそれぞれ結合される。しか
もカムホルダ11は、上記ホルダ11aと下部ホルダ11bとが
前記ボルト18により相互に結合されて成るものであり、
カムシャフト２は上部ホルダ11aおよび下部ホルダ11b間
に挟持固定される。

ロッカシャフト６は、各気筒C1〜C4に対応する４つのシ
ャフト部6a,6b,6c,6dが相互間にシール部材19をそれぞ
れ介装して動軸に連結されて成るものであり、各シャフ
ト部6a〜6dの接合部が前記カムホルダ11および隆起部17
間で挟持、固定される。

各シャフト部6a〜6dの両端には、係合ピン20が下方に向
けてそれぞれ突設されており、各シャフト部6a〜6dの両
端下部を嵌合すべく隆起部17に設けられた半円状凹部21
には、それらの係合ピン20をそれぞれ係合するための係
合穴22がそれぞれ一対ずつ穿設される。またシール部材
19は、その外周の支持部19aの中央にシール部19bが設け
られて成るものであり、一方のシャフト部たとえば6bの
端部に係合可能である。すなわち、シール部材19におけ
る支持部19aの外周縁には、一直径線上で軸方向一方側
に延びる一対の係合部23,23が一体に設けられており、
シャフト部6bの端部外面には、それらの係合部23,23を
係合し得る一対の係止凹部24,24が設けられる。しかも
前記凹部21と、その凹部21に対応して下部ホルダ11bの
下面に設けられた反円状凹部25との内面には、シャフト
部6a,6b;6b,6c;6c,6d間のシール部材19に対応する逃げ
溝26がそれぞれ設けられる。

第６図において、連結切換機構10は、低速用ロッカアー
ム７および高速用ロッカアーム８間を連結し得る第１連
結ピン27と、高速用ロッカアーム８および低速用ロッカ
アーム９間を連結し得る第２連結ピン28と、第１および
第２連結ピン27,28の移動を規制するストッパピン29
と、各ピン27,28,29を連結解除側に付勢する戻しばね30
とを備える。

低速用ロッカアーム７には、高速用ロッカアーム８側に
開放した有底の第１ガイド穴31がロッカシャフト６と平
行に穿設されており、この第１ガイド穴31に第１連結ピ
ン24が摺接可能に嵌合され、第１連結ピン27と第１ガイ
ド穴31の閉塞端との間に油圧室32が画成される。

高速用ロッカアーム８には、第１ガイド孔31に対応する
同一径のガイド孔33が両側面間にわたってロッカシャフ
ト６と平行に穿設されており、このガイド孔33に第２連
結ピン28が摺動可能に嵌合される。

低速用ロッカアーム９には、ガイド孔33に対応する同一
径の第２ガイド穴34が、高速用ロッカアーム８側に開放
してロッカシャフト６と平行に穿設されており、この第
２アイド穴34にストッパピン29が摺動可能に嵌合され
る。ストッパピン29には軸部35が同軸に連設されてお
り、この軸部35は、第２ガイド穴34の閉塞端に穿設した
案内孔36に移動自在に嵌合される。しかも軸部35を囲繞
して第２ガイド穴34の閉塞端とストッパピン29との間に
戻しばね30が介装される。

かかる連結切換機構10では、油圧室32に作用する油圧が
低圧であるときには各ピン27,28,29が戻しばね30のばね
力により油圧室32側に移動しており、第１および第２連
結ピン27,28の当接面が低速用ロッカアーム７および高
速用ロッカアーム８間に対応する位置にあり、第２連結
ピン28およびストッパピン29の当接面が高速用ロッカア
ーム８および低速用ロッカアーム９間に対応する位置に
あるので、各ロッカアーム7,8,9が連結解除状態にあ
る。また油圧室32に高油圧が作用すると、各ピン27,28,
29は戻しばね30のばね力に抗して移動し、第１連結ピン
27がガイド孔33に嵌合するとともに第２連結ピン28が第
２ガイド穴34に嵌合し、各ロッカアーム７〜９が一体に
連結されることになる。

ところで、各シャフト部6a〜6dを同軸に連結して構成さ
れるロッカシャフト６には、流通断面積の比較的小さな
第１油圧供給路37と、流通断面積の比較的大きな第２油
圧供給路38とが、軸線と平行にしてそれぞれ穿設されて
おり、第１油圧供給路37は低速用ロッカアーム7,9の先
端に設けた油圧タペットT,Tにそれぞれ連通され、第２
油圧供給路38は連結切換機構10の油圧室32に連通され
る。すなわち低速用ロッカアーム7,9には、油圧タペッ
トＴに通じる油路39,40がそれぞれ穿設されるととも
に、ロッカシャフト６を囲繞して油路39,40に通じる環
状溝41,42がそれぞれ穿設され、ロッカシャフト６の側
壁には環状溝41,42を第１油圧供給路37に連通せしめる
油孔43,44が穿設される。また低速用ロッカアーム７に
は、油圧室32に通じる油路45が穿設されるとともに、該
油路45に連通してロッカシャフト６を囲繞する環状溝46
が穿設され、ロッカシャフト６の側壁には第２油圧供給
路38を環状溝46に連通せしめる油孔47が穿設される。

第１油圧供給路37および第２油圧供給路38には、独立し
て油圧を供給し得る油圧供給源が接続されており、第１
油圧供給路37には常時ほぼ一定の低油圧が供給され、こ
れにより油圧タペットＴの作動を安定化することができ
る。また第２油圧供給路38には低油圧と高油圧とが切換
えて供給され、これにより連結切換機構10の切換作動が
行なわれる。

ロッカシャフト６すなわち各シャフト部6a〜6dに第１お
よび第２油圧供給路37,38を形成するのに応じて各シー
ル部材19おけるシール部19bにもそれらの油圧供給路37,
38に対応する透孔48,49がそれぞれ穿設される。

次にこの実施例の作用について説明すると、各動弁機構
10を機関本体Ｅに組付けるにあたっては、低速用ロッカ
アーム７、高速用ロッカアーム８および低速用ロッカア
ーム９をそれぞれ組付けた状態で、各シャフト部6a〜6d
の両端を対応する気筒における隆起部17の凹部21上に載
置し、係合ピン20を係合穴22にそれぞれ係合して位置決
めする。この際、各シャフト部6a〜6dの一端には、シー
ル部材19がそれぞれ係合されており、各シャフト部6a〜
6dを隆起部17上に載置して位置決めしたときに各シャフ
ト部6a〜6d間にはシール部材19がそれぞれ介装されてい
る。

かかる状態で、凹部21,25間で各シャフト部6a〜6dの端
部を挟むようにして隆起部17上に下部ホルダ11bを載置
し、その下部ホルダ11bとの間にカムシャフト２を挟持
するようにして上部ホルダ11aを下部ホルダ11b上に載置
した状態で、ボルト18により締付けることにより、ロッ
カシャフト６の一体化および固定がなされるとともに、
カムシャフト２を回転自在に支承して組付けることがで
きる。したがって、各気筒に対応するロッカアームを一
体のロッカシャフトに組付けた状態で組付け作業を行な
う従来のものに比べると、組付け作業性が向上する。

しかもロッカシャフト６を複数のシャフト部6a〜6dによ
り構成することにより、第１および第２油圧供給路37,3
8の加工は、比較的短い各シャフト部6a〜6dに施すこと
になり、加工が容易となる。

また各シャフト部6a〜6d間に介装されるシール部材19に
は、そのシール部材19を挟む両シャフト部6a,6b;6b,6c;
6c,6dのうち一方側すなわちシャフト部6a,6b,6cの端部
にそれぞれ設けられる係止凹部24,24に係合する係合部2
3,23が設けられているので、シャフト部6a,6b,6cに対す
るシール部材19の軸線まわりの位置が定まる。一方、各
シャフト部6a〜6dはその軸線まわりの位置を一定として
機関本体Ｅに固定されるものであるので、油圧供給路3
8,39がシャフト部6a〜6dと同軸上になくとも油圧供給路
38,39を同軸にして確実に連通させ、両シャフト部6a,6
b;6b,6c;6c,6d間のシール性を維持することができる。
さらにロッカシャフト６に設けられる油圧供給路の本数
を増加させても、シール部材19の位置決めが確実になさ
れるので、シール性を維持することができる。

本発明の他の実施例として、第７図で示すように、シー
ル部材19′をシャフト部6a〜6dの端面に係合するように
してもよい。すなわち各シャフト部6a〜6dの端面には、
両油圧供給路37,38の開口部を囲繞するようにして係止
凹部50が設けられており、シール部材19′は、油圧供給
路38,39にそれぞれ対応する透孔48′,49′を有して、隣
接するシャフト部6a〜6dの端部の係止凹部50に全体とし
て係合する形状に形成される。

この実施例によると、シール部材19′を挟むシャフト部
6a,6b;6b,6c;6c,6dに対するシール部材19′の軸線まわ
りの位置決めが確実になされ、前記実施例と同様の効果
を奏することができる。

また本発明は、前記各実施例のような吸気弁の動弁装置
だけでなく、排気弁の動弁装置についても可能である。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、ロッカシャフトは、複数
のシャフト部に少なくとも２分割され、各シャフト部
は、油圧供給路に対応した形状のシール部材を相互間に
介在させて同軸に接合され、シール部材は、該シール部
材を挟む両シャフト部のうち少なくとも一方側の端部に
設けられる係止凹部に係合する形状に形成されるので、
比較的短いシャフト部を機関本体に組付けることによ
り、全体としてのロッカシャフトが構成され、したがっ
て、全長にわたって一体のロッカシャフトに各気筒に対
応するロッカアームを組付けた状態でロッカシャフトを
機関本体に組付けるようにした従来のものに比べると、
組付性を向上することができる。しかも油圧供給路を比
較的短い各シャフト部にそれぞれ加工すればよいので、
加工が容易となる。またシール部材を係止凹部に係合さ
せることにより、シール部材の軸線まわりの位置を確実
に定めることができ、それによりシャフト部間での油圧
供給路のシール性を確実に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は全体平面図、第２図は第２気筒に対応する
部分の第１図拡大平面図、第３図は第２図のIII−III線
断面図、第４図は第１図IV−IV線拡大断面図、第５図は
シャフト部の連結構造を示すための拡大分解斜視図、第
６図は第３図のVI−VI線断面図、第７図は本発明の他の
実施例の第５図に対応した分解斜視図である。 ２……カムシャフト、６……ロッカシャフト、6a〜6d…
…シャフト部、7,8,9……ロッカアーム、11……カムホ
ルダ、19,19′……シール部材、24,50……係止凹部、3
8,39……油圧供給路、48,48′,49,49′……透孔、C1〜C
4……気筒、Ｅ……機関本体、Ｖ……吸気弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各気筒（C1〜C4）の吸気弁（Ｖ）あるいは
   排気弁を開閉駆動するためのロッカアーム（7,8,9）が
   カムシャフト（２）の回転に応じて揺動すべく、各気筒
   （C1〜C4）に共通であって内部に油圧供給路（38,39）
   を備える固定のロッカシャフト（６）に支承される多気
   筒内燃機関の動弁装置において、ロッカシャフト（６）
   は、複数のシャフト部（6a〜6d）に少なくとも２分割さ
   れ、各シャフト部（6a〜6d）は、油圧供給路（38,39）
   に対応した透孔（48,49;48′,49′）を有するシール部
   材（19,19′）を相互間に介在させて同軸に接合され、
   シール部材（19,19′）は、該シール部材（19,19′）を
   挟む両シャフト部（6a〜6d）のうち少なくとも一方側の
   端部に設けられる係止凹部（24,50）に係合する形状に
   形成されることを特徴とする多気筒内燃機関の動弁装
   置。