JPH0742399U - エンジンの弁作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コストの増大を招くことなく常に無理のない
安定した第１ロッカアームと第２ロッカアームとの結合
状態が保たれるようにしたエンジンの弁作動装置を提供
する。 【構成】 弁頭に当接し、第１カム（１０）によって駆
動され揺動する第１ロッカアーム（１）と、第１カムと
同軸の第２カム（９）により駆動され、揺動する第２ロ
ッカアーム（５）と、第２ロッカアーム（５）を第１ロ
ッカアーム（１）に結合・非結合状態に切換える回動切
換手段（１１）とを具備し、回動切換手段の第２ロッカ
アームと係合する係合端（１３）を回動切換手段の回動
軸の軸心（１２Ｃ）を中心とする円弧状に形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの弁作動装置に関し、特に、エンジンの運転状態に応じて 吸気弁や排気弁の作動態様を可変にする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、米国特許４１５１８１７号参照）。

【０００３】 上記米国特許４１５１８１７号に開示の従来例は、カム手段により駆動される ロッカアームを具え、そのロッカアームに取付けられた高速カムフォロアをレバ ー部材の回動動作によってロッカアームとの結合あるいは非結合状態に切換可能 となし、吸気弁あるいは排気弁の作動態様を変更するようにしたものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来例にあっては、レバー部材を回動させて、高速カムフ ォロアをロッカアームと結合状態とするときに、レバー部材とこれに接する高速 カムフォロアとの当接部が寸法精度のばらつき等により必らずしも同一の点にな るとは限らず、そのために、片当りが生じ、面圧が過大となることから異常摩耗 の起る虞があり、また、弁のリフト特性に異常をもたらす虞があった。

【０００５】 本考案の目的は、上述したような従来の問題に着目し、その解決を図るべく、 コストの増大を招くことなく常に無理のない安定した結合状態が保たれるように したエンジンの弁作動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 かかる目的を達成するために、本考案は、先端部が吸気弁あるいは排気弁の弁 頭に当接し、第１カムにより駆動されて揺動する第１ロッカアームと、前記第１ カムと同軸の第２カムにより駆動されて揺動する第２ロッカアームと、前記第１ ロッカアームに回動自在に支持され、前記第２ロッカアームを前記第１ロッカア ームに結合・非結合状態に切換える回動切換手段とを具備し、該回動切換手段の 回動による前記結合状態への切換動作時に前記第２ロッカアームと係合する前記 回動切換手段の係合端を、当該回動切換手段の回動軸の軸心を中心とする円弧状 に形成したことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、高速時には回動切換手段が駆動されて回動し、回動切換手段 を介して第１ロッカアームと第２ロッカアームとが結合状態に保たれるが、その 際回動切換手段の第２ロッカアームに係合する係合端の形状が回動切換手段の回 動軸の軸心を中心とする円弧状に形成されているため、第２カムのリフトが行わ れると、第２ロッカアームの係止部と回動切換手段係合端とが弾性変形による接 触状態となるので、従来のように係合端と係合端が係止される第２ロッカアーム 側の係止部との当該位置が安定せず片当りする虞があるのを防止することができ 、常に安定した高速リフトが得られるような結合状態とすることができる。

【０００８】

【実施例】

以下に、図面に基づいて本考案の実施例を具体的に説明する。

【０００９】 図１〜図５は本考案の一実施例を示す。

【００１０】 なお、本例は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。すなわち、各気筒には２つの吸気弁 ２に対応した単一のメインロッカアーム１が設けられていて、メインロッカアー ム１の基端は、各気筒に共通な中空のメインロッカシャフト３を介して不図示の シリンダヘッドに揺動自在に支持されており、メインロッカアーム１の二股の各 先端部１Ａは吸気弁２のステム頂部に当接する。

【００１１】 メインロッカアーム１は平面視においてほぼ二股状に形成され、メインロッカ アーム１の二股に形成されたそれぞれの腕部１Ｅ，１Ｅほぼ中央には、低速カム フォロア４が設けられている。

【００１２】 ５はメインロッカアーム１の二股に形成された股部上方に支持軸６によって揺 動自在に支持されるサブロッカアームであり、７はサブロッカアーム５の端部上 面に設けた高速カムフォロアである。なお、高速カムフォロア７と２つの低速カ ムフォロア４とは図１〜図３に示すようにカム軸８の方向に配列されている。９ および１０はカム軸８と一体に形成された高速カム（第２カム）および低速カム （第１カム）であり、上述の高速カムフォロア７および低速カムフォロア４は、 高速カム９および低速カム１０にそれぞれ摺接することで、駆動される。

【００１３】 １１はレバー部材であり、図１および図３に示すようにメインロッカアーム１ のレバー支持軸１２に揺動自在に支持される。１３はレバー部材１１の一方の端 部に設けた係合端であり、後述するようにレバー部材１１を回動させることによ り、その係合端１３をサブロッカアーム５の係止部５Ａ（図４参照）に係合させ ることでサブロッカアーム５とメインロッカアーム１とを結合状態に保ち、高速 カムフォロア７を介して高速カム９のカムプロフィールを吸気弁２に伝達させる ことができる。（高速カムフォロア７の能動状態） ついで、図４に従い、本考案にかかる高低速切換え機構について説明しておく 。

【００１４】 なお、図４の（Ａ），（Ｂ）は低速作動状態を、また、図４の（Ｃ）の高速作 動状態をそれぞれ示している。図４において、５Ｂはサブロッカアーム５に穿設 した第１プランジャ収納孔、１Ｂはメインロッカアーム１に穿設した第２プラン ジャ収納孔、また、図４の（Ｂ）に示す１Ｃは同じくメインロッカアーム１に穿 設した第３プランジャ収納孔である。２１は第１プランジャ収納孔５Ｂに摺動自 在に嵌合された第１プランジャ、２２は第１プランジャ２１の先端部をメインロ ッカアーム１の突き当て部１Ｄに向けて偏倚させているばね、２３は第１プラン ジャ２１の行程を規制しているストッパリング、２４は空気抜である。

【００１５】 一方、第２プランジャ収納孔１Ｂにはロッカシャフト３の中心部に設けたオイ ル通路３Ａからオイルを導くためのオイル通路２５が連通されていて、収納孔１ Ｂに摺動自在に保たれる第２プランジャ２６を油圧により図４の（Ｃ）に示すよ うにレバー部材１１の作動端１１Ｂに向け突出動作させることで、レバー部材１ １の係合端１３をサブロッカアーム５の係止部５Ａに係合させることができる。 図４の（Ｂ）に示す２７は第３プランジャ収納孔１Ｃに摺動自在に保たれる第３ プランジャ、２８は第３プランジャ２７をレバー部材１１に設けた突起部１１Ａ （図１参照）に向けて偏倚させているばねである。

【００１６】 つづいて、図４の（Ａ）〜（Ｃ）を参照しつつ、本実施例による高速時および 低速時における動弁動作について説明する。

【００１７】 いま、図４の（Ａ），（Ｂ）に示すような低速時の状態にあるときは、ロッカ シャフト３のオイル通路３Ａを介して第２プランジャ２６に油圧が供給されるこ とはなく、レバー部材１１は、図４の（Ｂ）に示すようにばね２８によって偏倚 される第３プランジャにより回動された位置に保たれる。かくして、サブロッカ アーム５はその揺動が許容される状態にあり、高速カム９が高速カムフォロア７ に摺接しても第１プランジャ２１およびばね２２が高速カム９のカムプロフィー ルを吸収するだけで弁軸２Ａには高速カム９によるリフトが伝達されず、低速カ ム１０が低速カムフォロア４に摺接することで、低速カム１０によるリフト分だ け弁２の弁軸２Ａがリフト動作する（図３参照）。

【００１８】 また、高速時には不図示の制御部により、油圧供給手段を介してオイル通路３ Ａに油圧が送給され、その油圧によって第２プランジャ２６が図４の（Ｃ）に示 すように第２プランジャ収納室１Ｂから突出し、レバー部材１１の作動端１１Ｂ に作用することで、レバー部材１１を反時計周りの方向に回動させる。なおこの 場合、レバー部材１１は第３プランジャ２７をばね２８のばね力に抗して第３プ ランジャ収納孔１Ｃ内に押し戻すように動作しつつサブロッカアーム５の係止部 ５Ａに係合される。

【００１９】 続いて図５に従い、本考案にかかるサブロッカアーム５の係止部５Ａならびに この係止部５Ａに高速時に係合されるレバー部材１１の係合端１３について詳述 する。図５の（Ａ）および（Ｂ）は上記係止端５Ａならびに係合端１３の形状の 一例を示す。本例は、レバー部材１１の係合端１３の形状をそのレバー支持軸１ ２の軸心１２Ｃを中心とする半径Ｒ１の円弧状に形成したものである。なお、本 例の場合、係止部５Ａの方は回動するレバー部材１１の係合端１３に対し、望ま しくはその半径Ｒ１の回動軌跡の接線方向に形成された平坦面とする。

【００２０】 従って、本例によれば、高速時に第２プランジャ収納孔１Ｂに導かれた油圧に より第２プランジャ２６が駆動され、レバー部材１１を、レバー支持軸１２の周 りに回動させた時にレバー部材１１の係合端１３とサブロッカアーム５の係止部 ５Ａとは互いに接線を介して摺接する形で係合され、第２カム９によるリフト時 に弾性変形による接触状態となるので片当りしたり、局部的に摺接することによ り摩耗度を著しくしたりすることがない。なお、本例の場合、係止部５Ａにレバ ー部材１１の係合端１３が係合し易くするために、係合時にかかわり合う角部５ Ｃおよび１３Ｃはこの図に示すように丸みを持たせておくことが望ましい。

【００２１】 図５の（Ｃ）はレバー部材１１の係合端１３およびロッカアーム５の係止部５ Ａを共に、軸心１２Ｃを中心とする円弧状に形成した例を示す。なお、この例の 場合、凹形に形成されるサブロッカアーム５の係止部５Ａの方の半径Ｒ２が凸形 に形成されるレバー部材１１側の係合端１３の側の半径Ｒ１より稍大きい半径に 保たれるか若しくはほぼ等しいかのいずれであることが望ましく、凹形の係止部 ５Ａの方の径Ｒ２を凸形の係合端１３の径Ｒ１より小さくすることは望ましくな い。本例によれば双方の係合時により面接触に近い関係が得られることになり、 片当りを防止し、より安定し、かつ摩耗を抑制することのできる係合状態が得ら れる。ちなみに、その係合時互いに摺接する面では弾性変形が生起されると考え られ、摺接部分の曲率半径が大きければ大きいほど接触面積が大きくなることは ヘルツの接触圧力にかかわる公式からも知られている。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案によれば、先端部が吸気弁あるいは排気弁の 弁頭に当接し、第１カムにより駆動されて揺動する第１ロッカアームと、前記第 １カムと同軸の第２カムにより駆動されて揺動する第２ロッカアームと、前記第 １ロッカアームに回動自在に支持され、前記第２ロッカアームを前記第１ロッカ アームに結合・非結合状態に切換える回動切換手段とを具備し、該回動切換手段 の回動による前記結合状態への切換動作時に前記第２ロッカアームと係合する前 記回動切換手段の係合端を、当該回動切換手段の回動軸の軸心を中心とする円弧 状に形成したので、弁の高速作動時に回動されるレバー部材のサブロッカアーム との係合時に、十分な接触面積を保って互いに係合状態が維持されることで片当 りによる異常摩耗や損傷を未然に防止し、弁リフト特性に異常をきたさないよう にすることができる。

【００２３】 また、レバー部材の回動位置を規制する位置にばらつきが生じてもレバー部材 と結合されるサブロッカアームの姿勢の方は変らず、従って、サブロッカアーム のカムフォロアとカムとは常に同じ相対位置で摺接が行われるので、高速時の安 定した弁作動リフトが保証され、ひいてはレバー部材の回動位置の規制にかかわ る部分の寸法精度を緩和することができるので、それだけコスト低減に貢献でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成図である。

【図２】図１に示す実施例のカム装置を除いた上面図で
ある。

【図３】図１に示す実施例の正面図である。

【図４】図１に示す実施例による低リフト時の動弁状態
を図２のＡ−Ａ線断面図（Ａ）および図１のＢ−Ｂ線断
面図（Ｂ）によって、また高リフト時の動弁状態を図２
のＡ−Ａ線断面図（Ｃ）によって示す説明図である。

【図５】本考案によるサブロッカアームとレバー部材と
の結合時その係合にかかわる部分を、低速時の状態図
（Ａ）、図（Ａ）のＣ部分の詳細図（Ｂ）および他の実
施例による上記Ｃ部分の詳細図（Ｃ）によって示す説明
図である。

【符号の説明】

１ メインロッカアーム １Ａ （アーム）先端部 １Ｂ 第２プランジャ収納孔 １Ｃ 第３プランジャ収納孔 １Ｄ 突き当て部 ２ （吸気）弁 ３ ロッカシャフト ３Ａ オイル通路 ４ 低速カムフォロア ５ サブロッカアーム ５Ａ 係止部 ５Ｃ，１３Ｃ 角部 ６ 支持軸 ７ 高速カムフォロア ８ カム軸 ９ 高速カム １０ 低速カム １１ レバー部材 １１Ａ 突起部 １１Ｂ 作動端 １２ レバー支持軸 １２Ｃ 軸心 １３ 係合端 ２１ 第１プランジャ ２２，２８ ばね ２５ オイル通路 ２６ 第２プランジャ ２７ 第３プランジャ Ｒ１，Ｒ２ 半径

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部が吸気弁あるいは排気弁の弁頭に
   当接し、第１カムにより駆動されて揺動する第１ロッカ
   アームと、 前記第１カムと同軸の第２カムにより駆動されて揺動す
   る第２ロッカアームと、 前記第１ロッカアームに回動自在に支持され、前記第２
   ロッカアームを前記第１ロッカアームに結合・非結合状
   態に切換える回動切換手段とを具備し、 該回動切換手段の回動による前記結合状態への切換動作
   時に前記第２ロッカアームと係合する前記回動切換手段
   の係合端を、当該回動切換手段の回動軸の軸心を中心と
   する円弧状に形成したことを特徴とするエンジンの弁作
   動装置。
2. 【請求項２】 前記回動切換手段の回動による前記結合
   状態への切換動作時に該回動切換手段の前記係合端が係
   合する前記第２ロッカアームの係止部を前記係合端の形
   状に合わせて円弧状に形成したことを特徴とする請求項
   １に記載のエンジンの弁作動装置。