JPH08312317A - 可変タイミング式バルブ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速カムから低速カムへの応答性と確実性を
確保し、且つ組付け性に優れた可変タイミング式バルブ
駆動装置を提供する。 【構成】 バルブ押下げ腕を有する低速用カム23用のロ
ッカーアーム15と、高速用カム22用の高速用ロッカーア
ーム16とを、係合腕17と油圧プランジャ装置18とで係合
させ、プランジャボデー19をスプリング25によって付勢
し、シリンダ21とプランジャ26との間にロック用油室27
を形成し、閉止弁31を開方向に付勢するニードル29のピ
ストン28の両側に第１油室30と第２油室33とを形成し、
ピストン28を付勢するスプリング32を取り付け、油圧低
下で第２油室33に作動油を供給する切換弁34を取り付け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変タイミング式バル
ブ駆動装置に関し、更に詳細には、内燃機関のバルブ駆
動装置を、２個のカムと２個のロッカーアームとで形成
し、油圧により使用するカムを切り換えることにより、
バルブタイミングを変更する可変タイミング式バルブ駆
動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関を制御する手段として、１個の
バルブに、カムプロフィルの異なる２個のカムをカムシ
ャフトに取り付け、運転状態に応じて使用するカムを切
り換える方式の可変タイミング式バルブ駆動装置は既に
知られている。例えば特開平４−２１９４０９号公報に
記載された方法を、図９に基づき説明する。図９におい
て、エンドピボットロッカーアーム１の自由端側に、ヒ
ンジピン２によって別のロッカーアーム３を軸支し、エ
ンドピボットロッカーアーム１のロッカーシャフト４側
に油圧アクチュエータ５を取り付け、プッシュロッド５
ａによってロッカーアーム３の自由端側を押し上げ可能
に取り付けている。

【０００３】エンドピボットロッカーアーム１の自由端
側上方に配置したカムシャフト６に、互いにカムプロフ
ィルの異なる２個のカム７，８を取り付け、一方のカム
７はエンドピボットロッカーアーム１に接し、他方のカ
ム８は前記ロッカーアーム３に接するように取り付けて
いる。そして、エンドピボットロッカーアーム１の下側
にローラ１ａを取り付け、このローラ１ａを介してバル
ブステム９を押し下げるようにしている。

【０００４】したがって、前記カム７，８のカムプロフ
ィルは、ロッカーアーム３の自由端側が油圧アクチュエ
ータ５によって押し上げられた状態では、ロッカーアー
ム３が接するカム７のカムプロフィルに従ってバルブス
テム９がリフトする。また、前記押し下げが解除される
と、エンドピボットロッカーアーム１がカム８に接し、
バルブステム９は、カム８のカムプロフィルに従ってリ
フトする。

【０００５】油圧アクチュエータ５は自動非復帰バルブ
５ｂと油圧分配器10とからなっている。自動非復帰バル
ブ５ｂは、ボールプラグ５ｃと、これを閉止方向に付勢
するスプリング５ｅとからなり、油圧分配器10は、ロッ
カーシャフト４にシート10ａと突起10ｃとを形成し、ロ
ッカーシャフト４には、中空部に形成された油路11とシ
ート10ａとの間を連通する貫通穴４ａを複数個開口して
いる。

【０００６】油圧セレクター12は、加圧油供給管12ａか
ら作動油を供給し、作動油の排出を排出管12ｂによって
行うように形成されている。いま油圧セレクター12を操
作して油路11に加圧油供給管12ａを連通させると共に、
シート10ａがボールプラグ５ｃに面するようにロッカー
シャフト４を回動すると、油圧セレクター12内に作動油
が流入し、プッシュロッド５ａが油圧アクチュエータ５
から押し出される。

【０００７】また、油圧セレクター12を操作して油路11
に排出管12ｂを連通させると共に、突起10ｃがボールプ
ラグ５ｃに面するようにロッカーシャフト４を回動する
と、ボールプラグ５ｃが押し上げられ、油圧アクチュエ
ータ５内の作動油が排出され、プッシュロッド５ａを後
退させることができる。ところで、図９によって説明し
た可変タイミングバルブ駆動装置は、次の点でなお改善
の必要が認められる。即ち、 １．ロッカーアーム１が揺動する際に、摩擦でロッカー
シャフト４を回す力が発生するためシャフトの回り止め
が必要になる。

【０００８】２．プッシュロッド５ａの外面と、中空体
５ｆの内面との油密性能がエンドピボットロッカーアー
ム１の材質によって左右される。 ３．プッシュロッド５ａのストロークが大きく、且つ軸
方向が固定されているため、斜め方向の力が加えられる
ようになり、磨耗によるクリアランスが拡大し、油密性
が劣化する。

【０００９】４．油圧分配器10の制御は、ロッカーシャ
フト４を回転させてて行うため、構造が複雑になる。 ５．ロッカーシャフト４の回転後、中空体５ｆの作動油
が排出され、カム７からカム８に切り換わるまでの時間
がかかる。 ６．ロッカーシャフト４の加工、特に突起10ｃの加工が
難しい。

【００１０】７．カム８が作動中はロッカーアーム３と
カム７との間が開くため、ロッカーアーム３が上下に勝
手に動き、カム７とロッカーアーム３とが衝突し、損傷
する可能性がある。 ８．構造上ロッカー比を大きくするにはカム山を高くす
る方法しかない。 ９．構造上ロッカーシャフト４は摺動回転となり、４気
筒以上の機関では回転させるために大きな力が必要とな
る。

【００１１】以上によってトラック用などの大型エンジ
ンに適用することは、耐久性、信頼性の点で問題があり
使用できない。また実公昭６３−４５５２１号公報に記
載された可変タイミングバルブ駆動装置は、１個のロッ
カーアームに、カムプロフィルの異なる２個のカムのそ
れぞれに接する当接部を形成し、運転条件によって前記
当接部のアームからの突出長さを調節するアクチュエー
タを取り付けたものである。

【００１２】前記突出長さを可変にする手段は、当接部
に取り付けたプランジャと、アーム側に取り付けたスト
ッパーとを、プランジャを回転不能、ストッパーを回転
可能にしてシリンダに支持させ、互いの突き合わせ面
を、噛み合わせ可能な凹凸に形成し、プランジャをシリ
ンダから伸び出す方向に付勢するスプリングを取り付け
たものである。

【００１３】前記油圧シリンダに嵌装したピストンを引
き込み方向に付勢するスプリングを取り付け、ストッパ
ーに固定したレバーを、ピストンロッドに軸支し、ピス
トンがストロークするとストッパーが回転するようにし
たものである。なおピストンはロックプレートによりロ
ックするようにしている。また、ロッカーアームにロッ
カーシャフトとの相対位置を検出するタイミングロッド
を取り付け、このタイミングロッドにより前記ロックプ
レートを作動させている。

【００１４】したがって、油圧アクチュエータによりス
トッパーの突き合わせ面の凹凸が、プランジャの突き合
わせ面の凹凸と噛み合わさる位置まで回転すると、カム
によって押し下げられる際にプランジャはストッパー内
に侵入し、ロッカーアームとして機能しなくなり、固定
当接部が低速カムに当接し、低速カムによってバルブが
リフトする。またストッパーを、前記凹凸の凸部同士が
突き合わさる位置に回転すると、高速カムによりバルブ
がリフトする。

【００１５】この実用新案公報に記載された手段は、 １．油圧アクチュエータのピストンに取り付けたロッド
の振動でピストンがこじられ、油密性が低下する。 ２．構成全体として部品点数が多く構造が複雑である。 ３．前記タイミングロッドは、ロッカーシャフトに接し
て相対運動をするために磨耗が発生し、ロック及びロッ
ク解除動作が不完全となりやすく、また、ロッカーアー
ムがスラスト力を受けるという問題がある。

【００１６】４．タイミングロッドをロッカーシャフト
の凹部に配置するために、ロッカーアームのロッカーシ
ャフトへの組付け性が低下する。 ５．前記プランジャは、カム、プランジャ、ロッカーア
ームなどの加工精度により発生する回転力を受ける。し
たがってプランジャの回転止めの耐久性が低下するとい
う問題がある。

【００１７】６．加工精度を要求される加工部位が多
く、コスト高となる。 ７．強制的にシリンダ内の作動油を排出する手段がな
く、油圧切換弁により油圧を下げ、低速カムに切り換え
る場合の切換時間が長くなる。 以上によってトラック用などの大型エンジンに適用する
ことは、耐久性、信頼性の点で問題があり使用できな
い。

【００１８】更に前記いずれの可変タイミング式バルブ
駆動装置も、ローラーに給油手段がなかったり、プラン
ジャをカムに接して上下動させ、横方向に発生する力に
対する磨耗対策が施されていないなど、耐久性に問題が
ある。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
２個のカムとロッカーアームとを使用する従来の可変タ
イミング式バルブ駆動装置は、構造上の原因で耐久性を
保持することが難しく、また高速カムから低速カムに移
行する際の応答性に問題があるなど、なお改善を行う必
要がある。

【００２０】本発明は、以上の問題に着目してなされた
ものであり、２個のカムのそれぞれに接するロッカーア
ームのうち、作動しない（以下ロストモーションとい
う）側の動作が確実に行われ、高速カムから低速カムに
移行する際の応答性に優れ、且つ切り換え動作を確実に
行うことができる可変タイミング式バルブ駆動装置を提
供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め本発明の可変タイミング式バルブ駆動装置の構成は、
カムシャフトに取り付けた低速用カムと高速用カムとの
それぞれに、ロッカーアームを取り付け、低速用カムに
接するロッカーアームによりバルブを押下げるように形
成し、一方のロッカーアームに係合腕を取り付け、他方
のロッカーアームに前記係合腕にプランジャボデーが係
合する油圧プランジャ装置を取り付け、プランジャボデ
ーに、係合腕側に付勢するスプリングを取り付け、プラ
ジャボデーから油圧プランジャ装置内に伸び出したシリ
ンダに、中空体からなるプランジャを嵌装し、シリンダ
内にロック用油室を形成し、プランジャは、先端開口部
に閉止弁を取り付け、後端を開放し、この開放口から、
ピストンに突設したニードルを、前記閉止弁を開方向に
付勢可能に挿入し、前記ピストンのニードル側に第１油
室を形成し、反対側にピストンをニードル側に付勢する
第２油室を形成し、作動油の圧力を低下させると、第１
油室に通じる油路を絞り、第２油室に作動油を供給し、
ピストンの付勢方向を切り換える切換弁を取り付けたも
のである。

【００２２】前記第１油室及び第２油室に油逃がし穴を
形成し、前記切換弁を、第２油室に作動油を供給するよ
うに切り換えると、第１油室に通じる油路も絞り穴に切
り換えるように形成することができる。また前記切換弁
をスプリング付きスプール弁によって前記切換弁を形成
し、高圧の作動油を作用させると、前記スプリングに抗
してスプール弁が後退し、前記第１油室に作動油を供給
し、又油圧を低下させてスプリングの付勢力以下となる
と、スプール弁が前記と反対方向にストロークして第２
油室にも作動油を供給するように形成することもでき
る。スプール弁には、前記絞り穴を形成し、高速カムか
ら低速カムに移行する際の応答性の向上に有利に適用す
ることができる。

【００２３】前記ロック用油室に取り付ける閉止弁には
特に限定はない。好ましい弁としてはボール弁を挙げる
ことができる。前記ロッカーアームの回転部及び摺動部
には、容易に給油する給油路を穿設することができるの
で、摩擦による耐久性、作動性の低下の防止が容易であ
る。前記可変タイミング式バルブ駆動装置は、吸気バル
ブ駆動用にも、また排気バルブ駆動用にも適用すること
ができる。

【００２４】

【作用】高速用カムプロフィルと、低速用カムプロフィ
ルとの２個のカムを設け、低速用カムに接するロッカー
アームによってバルブを駆動させ、このロッカーアーム
と高速用カムに接するロッカーアームとの間を、油圧プ
ランジャ装置と係合腕とによって係合させ、低速用カム
によってバルブをリフトさせる際は、ニードル付きピス
トンによってロック用油室を開放し、高速用カムによっ
てバルブをリフトさせる際は、前記閉止弁を閉じる前記
手段は、油圧を制御するのみで、２個のロッカーアーム
の係脱を制御でき、こじり力の発生を可及的に防止し、
しかも組付け作業を容易にすることができる。

【００２５】前記第１、第２油室にそれぞれ油逃し穴を
設ける手段は、高圧から低圧に作動油の油圧が変化する
際の応答性、ロストモーション動作性を更に向上させる
ことができる。第２油室にも作動油を供給する際に第１
油室に通じる油路を、切り換え弁によって狭める手段
は、前記油逃がし穴と共用してロック用油室内の作動油
を急速に排出させることができる。

【００２６】切換弁をスプール弁によって形成する前記
手段は、油圧によって切り換え動作を敏速に行わせるこ
とができる。またロック用油室に取り付ける閉止弁をボ
ール弁によって形成する前記手段は、弁の開閉動作の確
実性と耐久性とを向上させることができる。

【００２７】

【実施例】以下添付の図面を参照して、一実施例により
本発明を具体的に説明する。まず図１〜４によって実施
例の可変タイミング式バルブ駆動装置の構造を説明す
る。図１に示すとおり、本実施例の可変タイミング式バ
ルブ駆動装置13は、吸気バルブ（図示せず）用の低速用
ロッカーアーム15と高速用ロッカーアーム16とによって
形成したものである。なお図１に示す符号14は排気用ロ
ッカーアームである。

【００２８】そして低速用ロッカーアーム15から係合腕
17を伸び出させ、また高速用ロッカーアーム16にラッシ
ュアジャスト部の油圧プランジャ装置18を取り付け、係
合腕17に取り付けたパッド17ａがプランジャボデー19に
当接することによって、低速用ロッカーアーム15と高速
用ロッカーアーム16とを係合させている。なお、図１に
示す符号20ａはバルブ（図示せず）を直接押し下げるア
ジャストスクリュー20（図２に図示）を取り付けるスク
リュー穴、20ｂはブラケット、22は高速用カム、23は低
速用カム（共に図２に図示）である。また、図１〜５に
おいて、図９と同様の部材には同じ符号を使用し説明を
省略する。なお、本実施例の可変タイミング式バルブ駆
動装置13の各摺動部には給油通路24（図２，３のみ図
示）を設け、磨耗を防止した。

【００２９】次に、図３〜６によりラッシュアジャスト
部を説明する。プランジャボデー19は、周囲をフランジ
状に形成し、パッド17ａ側に付勢するスプリング25に当
接させ、パッド17ａに接触する部分は僅かに球面状に形
成し、低速用ロッカーアーム15と高速用ロッカーアーム
16とが異なる回転運動をした際のこじりによる影響を可
及的に少なくなるようにしている。なお、前記スプリン
グ25は、ロストモーション用のスプリングであって、高
速用ロッカーアーム16が低速用ロッカーアーム15より更
に回転しようとするときに、高速ロッカーアーム16の回
転質量による力を吸収する作用がある。

【００３０】そして、プランジャボデー19にシリンダ21
を形成し、内部に筒状のプランジャ26を嵌入し、シリン
ダ21とプランジャ26とでロック用油室27を形成してい
る。ロック用油室27は、ここに高圧油を封じ込め、プラ
ンジャボデー19をハウジング18ａ内に押し込み不能、即
ちロックするものである。前記シリンダ21は、高速用ロ
ッカーアーム16側から油圧プランジャ装置18内に伸び出
したスリーブハウジング18ｂに接して前後動するように
取り付けた。

【００３１】なお、図３，６に示した油路26ａは、プラ
ンジャ26のフランジ部に設けた油路であり、プランジャ
26内外に作動油を流通させるものである。スリーブハウ
ジング18ｂとプランジャボデー19のシリンダ21の摺動長
さは、パッド17ａとプランジャボデー19との当たりが多
少斜めになり、こじり力が発生した場合の耐こじり性を
向上させるため可及的に長くした。

【００３２】プランジャ26の中空部には、ピストン28に
突設したニードル29が嵌入されており、その周囲及びピ
ストン28のニードル29側の空間によって第１油室30を形
成し、第１油室30とロック用油室27との間にはボール弁
からなる閉止弁31を設けている。なお閉止弁31の周囲に
は、作動油の通過を可能にしたガイド31ａを取り付けて
いる。

【００３３】ピストン28に対し、第１油室30の反対側に
スプリング32を嵌入した第２油室33を形成し、第１油室
30と第２油室33とは、スプール弁からなる切換弁34を介
して連通するようにした。前記スプリング32は、ピスト
ン28を常時閉止弁31側に付勢しており、またロック用油
室27内にプランジャ26とプランジャボデー19との間に圧
縮スプリング26ｂを装着した。

【００３４】前記切換弁34の作動油入口通路11ａは、ロ
ッカーシャフト４の中空部に形成した油路11に連通し、
図６に詳細を示すように、先端部の小径部34ａから高速
用ロッカーアーム16内に穿設した油路30ａを通じて第１
油室30に連通し、切換弁34の中心部を通じ、胴部に開口
する油路34ｂから、高速用ロッカーアーム16内に穿設し
た油路33ａを通じて第２油室33に連通させ、スプリング
36によって常時切換弁34を作動油入口通路11ａ側に付勢
している。そして、前記油路34ｂから分岐した絞り穴35
は、図６の（Ｂ）に示すように、切換弁34が作動油入口
通路11ａ側にストロークした際に作動油入口通路11ａと
第１油室30とを連通するようにした。

【００３５】また第１油室30及び第２油室33には、それ
ぞれ油逃し穴37及び38を設け、常時室内の作動油を少量
づつ流出させるようにしている。なお、切換弁34のスプ
リング36側に設けた油逃し穴39は、切換弁34が後退する
際に作動油と空気とが弁室内に閉じ込められないように
する穴である。可変タイミング式バルブ駆動装置13を作
動させる制御系は、図４に示すように、エンジンオイル
タンク40内の作動油をポンプ41によって汲み上げ、オイ
ルギャラリー42に供給する。オイルギャラー42では、内
燃機関（図示せず）の各部にエンジンオイルを供給する
ライン42ａと油圧・油量制御弁43にエンジンオイルを供
給するライン42ｂとに分岐し、油圧・油量制御弁43から
油路11に可変タイミング式バルブ駆動装置13用の作動油
として供給する。なお油圧・油量制御弁43は内燃機関を
制御する電子制御装置（ＥＣＵ）44によって制御するよ
うにした。

【００３６】次に本実施例の可変タイミング式バルブ駆
動装置13の動作を図５，６によって説明する。図５及び
図６の（Ａ）は、油圧プランジャ装置18の状態が前記図
３，４と同様の状態、即ち油路11内に高圧の作動油が供
給された状態で、しかも高速用ロッカーアーム16が高速
用カム22のカム山に乗り上げた状態を示している。した
がって低速用ロッカーアーム15に取り付けたアジャスト
スクリュー20は、バルブ（図示せず）を押し下げてい
る。また、切換弁34は、前記高圧の作動油を受けて後退
し、作動油入口通路11ａに対して油路33ａが閉止され、
油路30ａは開放された状態となっている。

【００３７】したがって、バルブスプリング（図示せ
ず）の反力が低速用ロッカーアーム15に作用し係合腕17
がプランジャボデー19を押圧する力が作用し、ロック油
室27内の作動油を第１油室30側に押し出す力が作用す
る。したがって閉止弁31は閉止方向に力を受け、ロック
油室27内の高圧の作動油が室内に閉じ込められて油圧が
上昇し、圧縮不能の状態となっている。

【００３８】以上によって、低速用ロッカーアーム15は
自由に回動することができず、高速用ロッカーアーム16
に従動し、バルブ（図示せず）は高速用カム22のカムプ
ロフィルに従ってリフトする。なお、高速用カム22のベ
ース円部にローラ１ａが位置しているときは、係合腕17
がプランジャボデー19を押す力が無くなり、スプリング
25によりプランジャボデー19が押し戻され、ロック用油
室27内の油圧が低下する。しかも第１油室30内に高圧の
作動油が充満しているので油圧により閉止弁31が開き、
ロック用油室27内の油圧が低下すると、油圧により閉止
弁31が開き作動油が補給される。

【００３９】次に機関の低速時には、スプリング36の弾
性力よりも油圧が低下するように、油路11内の作動油が
低く制御される。したがって、切換弁34は作動油入口通
路11ａ側にストロークし、第１油室30は絞り穴35から作
動油が供給されるので、油逃し穴37とのバランスにより
第１油室30内の油圧が低下すると共に、第２油室33に作
動油が供給され、ピストン28の前後面の油圧バランスが
崩れる。

【００４０】すると、ピストン28の第２油室33側受圧面
に作用する油圧とスプリング32の力とを加えた力が、第
１油室30側の油圧力よりも大きくなり、ピストン28は閉
止弁31側にストロークし、ニードル29が閉止弁31を開弁
し、ロック用油室27は開放される｛図５の（Ｂ）及び図
６の（Ｂ）｝。この状態で高速・低速用カム22，23の山
部にローラ１ａが位置するときは、高速用カム22のカム
山の高さと、低速用カム23のカム山の高さとの差に相当
する分だけ、低速用ロッカーアーム15の係合腕17がプラ
ンジャボディー19を押し込むこととなり、ロック用油室
27内の作動油は、閉止弁31がニードル29によって開放さ
れて隙間から第１油室30内に押し出される。

【００４１】低速状態で高速・低速カム22，23のベース
円部にローラ１ａが位置するときは、カムのリフト差が
無くなり、スプリング25によりプランジャボデー19は図
の右方向に押し戻される。ことときロック用油室27には
ポンプ作用で、第１油室30内を満たしている作動油が流
入する。なお、ピストン28が閉止弁31側にストロークし
ているため、閉止弁31は開弁している。

【００４２】閉止弁31を開放し、ロック用油室27内の作
動油が流出した際にも、ロック用油室27と第１油室30と
の圧力バランスを保つことができ、しかも、油逃し穴37
と絞り穴35とにより、ロストモーション動作を確実に行
わせることができる。高速カム作動に移行する際には、
切換弁34により第２油室33と第１油室30との圧力バラン
スが崩れ、ピストン28を第２油室33側に直ちにストロー
クさせるので、その分第１油室30内の油圧が急激に低下
し、閉止弁31の閉弁が確実、且つ滑らかに、しかも高速
に切換動作を行わせることができる。

【００４３】また油逃し穴39は、切換弁34の移動による
背圧が生じさせないためのものである。切換弁34を用い
ることにより、作動油を高圧・低圧に制御することで高
速カムから低速カムへの切り換え動作の応答性及び確実
性が確保される。しかも可変タイミング式バルブ駆動装
置13の可動部分に無理な力が作用せず、組付けが容易で
ある。

【００４４】図７は、以上説明した場合のクランク角Ｃ
Ａとバルブリフト量Ｌとの関係を示したものであり、低
速の場合の吸気をΔCAだけ、早閉じさせることができ
る。以上説明した本実施例の可変タイミング式バルブ駆
動装置13は、 1) 部品点数を少なくし、摺動部分の噛み合い長さを長
くして偏磨耗を防止することにより、油密性が確保さ
れ、ローラ１ａへの給油が容易である。

【００４５】2) ロッカーアーム15，16に対するローラ
１ａの位置によりロッカー比選定の自由度を確保できる
ので、カムのリフトを極端に大きくする必要がない。 3) ロック用油室27及び第１油室30の容積を小さくでき
るので、油の圧縮によるバルブリフトの減少を小さくす
ることができると共に、短時間で室内に油を充満させる
ことができ、高速用カム22及び低速用カム23の切り換え
の応答性を高くすることができる。

【００４６】4) ロック用油室27及び第１油室30は、ロ
ストモーション時にも作動油を充満させているため、油
圧制御のみでカム22，23の切り換えを完了させることが
できる。しかも、逃がし穴37，38及び絞り穴35を取り付
けたので、前記切り換えの応答性を高めることができ
る。 5) しかもロストモーション時、ロッカーアームが勝手
自由な動きをすることがないので、ロッカーアーム15，
16とカム22，23とが衝突し損傷するなどのおそれがな
い。

【００４７】6) 閉止弁31の開弁を、ピストン28の両受
圧面を押す油圧力差とスプリング32による力とによって
ニードル29を駆動して行うため、油圧低下による切り換
え動作が確実である。 7) ロッカーシャフト４の加工性がよい。 8) 組み立て性に優れている。

【００４８】9) 油圧の変動によるカム22，23の切り換
え動作を、プランジャボデー19、プランジャ26、ピスト
ン28及びニードル29の全てを、同じ軸心上でストローク
させて行うため、切り換え時間が短く、且つ信頼性を高
めることができる。 10) 切換弁34をスプール弁によって形成したので、切
換え機構が簡単になる。また図８は多段排気に本発明の
可変タイミング式バルブ駆動装置13を適用した場合のク
ランク角ＣＡとバルブリフト量Ｌとの関係を示したもの
である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の可変タイミ
ング式バルブ駆動装置は、高速用カムプロフィルと、低
速用カムプロフィルとの２個のカムを設け、低速用カム
に接するロッカーアームにバルブを駆動させ、前記ロッ
カーアームと高速用カムに接するロッカーアームとの間
を、油圧プランジャ装置と係合腕とによって係合し、低
速用カムによってバルブをリフトさせる際は、ニードル
付きピストンによってロック用油室を開放し、高速用カ
ムによってバルブをリフトさせる際は、油圧を変化さ
せ、前記ピストンのニードル29側に作動油を作用させて
油圧によりピストンを移動させ、閉止弁31を閉弁させる
ようにしたので、油圧を制御するのみで、２個のロッカ
ーアームの係脱を制御でき、しかもロッカーアームの回
動によって摺動する部分がなく、組付け作業を容易にす
ることができる。

【００５０】前記第１，第２油室にそれぞれ油逃し穴を
設ける構成は、作動油の油圧の変化に対し、各油室の圧
力の応答性を向上させ、内燃機関の高速運転と低速運転
との切換動作とロストモーション動作とを、更に確実に
することができる。第２油室にも作動油を供給する際に
第１油室に通じる油路を、切り換え弁によって狭める構
成は、ロック用油室内の油圧を急速に低下させることが
でき、高速から低速に切り換える動作の応答性と確実性
とを向上させることができる。

【００５１】切換弁をスプール弁によって形成する構成
は、切り換え動作を敏速に行わせることができ、またロ
ック用油室に取り付ける弁をボール弁によって形成する
構成は、弁の開閉動作の安定と耐久性とを向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による可変タイミング式バルブ
駆動装置の平面図である。

【図２】図１のII−II線矢視断面図である。

【図３】図１のIII-III 線矢視断面図である。

【図４】図１の要部斜視図及び制御系統図である。

【図５】図１〜４に示す可変タイミング式バルブ駆動装
置の動作説明図であり、（Ａ）は高速カム作動時を示
し、（Ｂ）は低速カム作動時を示している。

【図６】（Ａ）は図５の（Ａ）の要部拡大図を示し、
（Ｂ）は図５の（Ｂ）の要部拡大図を示す。

【図７】図１〜６に示す実施例によるクランク角とバル
ブリフト量との関係を示すグラフ図である。

【図８】本発明の可変タイミング式バルブ駆動装置を排
気バルブに適用したときのクランク角とバルブリフト量
との関係を示すグラフ図である。

【図９】従来例による可変タイミング式バルブ駆動装置
の概要を説明するための縦断面図である。

【符号の説明】

13 可変タイミング式バルブ駆動装置 15 低速用ロッ
カーアーム 16 高速用ロッカーアーム 17 係合腕 18 油圧プランジャ装置 19 プランジャ
ボデー 20 アジャストスクリュー 21 シリンダ 22 高速用カム 23 低速用カム 25 スプリング 26 プランジャ 27 ロック用油室 28 ピストン 29 ニードル 30 第１油室 31 閉止弁 32 スプリング 33 第２油室 34 切換弁 35 絞り穴 36 スプリング 37 油逃し穴 38 油逃し穴 39 油逃し穴 40 エンジンオ
イルタンク 41 作動油用ポンプ 42 オイルギャ
ラリー 43 油圧・油量制御弁 44 電子制御装
置（ＥＣＵ）

フロントページの続き (72)発明者 西村 輝一 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内 (72)発明者 中西 晋一 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内 (72)発明者 斉藤 直樹 群馬県前橋市箱田町1135−１ (72)発明者 岡本 健次郎 群馬県前橋市大利根町２−23−３ (72)発明者 梅田 三奈生 群馬県高崎市上中居町1367

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムシャフトに取り付けた低速用カムと
   高速用カムとのそれぞれに、ロッカーアームを取り付
   け、低速用カムに接するロッカーアームによりバルブを
   押下げるように形成し、一方のロッカーアームに係合腕
   を取り付け、他方のロッカーアームに前記係合腕にプラ
   ンジャボデーが係合する油圧プランジャ装置を取り付
   け、プランジャボデーに、係合腕側に付勢するスプリン
   グを取り付け、プラジャボデーから油圧プランジャ装置
   内に伸び出したシリンダに、中空体からなるプランジャ
   を嵌装し、シリンダ内にロック用油室を形成し、プラン
   ジャは、先端開口部に閉止弁を取り付け、後端を開放
   し、この開放口から、ピストンに突設したニードルを、
   前記閉止弁を開方向に付勢可能に挿入し、前記ピストン
   のニードル側に第１油室を形成し、反対側にピストンを
   ニードル側に付勢する第２油室を形成し、作動油の圧力
   を低下させると、第１油室に通じる油路を絞り、第２油
   室に作動油を供給し、ピストンの付勢方向を切り換える
   切換弁を取り付けた可変タイミング式バルブ駆動装置。
2. 【請求項２】 スプリング付きスプール弁によって前記
   切換弁を形成し、高圧の作動油を作用させると、前記ス
   プリングに抗してスプール弁が後退し、前記第１油室に
   作動油を供給し、又油圧を低下させてスプリングの付勢
   力以下となると、スプール弁が前記と反対方向にストロ
   ークして第２油室にも作動油を供給するようにした請求
   項１記載の可変タイミング式バルブ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記ロック用油室に設けた閉止弁をボー
   ル弁によって形成した請求項１又は２記載の可変タイミ
   ング式バルブ駆動装置。