JPS61250315A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
ｌ５１１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
吹返しゃ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
種の動弁装置とじてμ、例えば実開昭５７−１８２２０
５号公報に示されているようなものがある。この装置は
、１個のパルプに対して低速型と高速型の２個のカムと
１個のロッカーアームとを有し、ロッカーアームのカム
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ッパを装
備し、このストッパを油圧シリンダ等のアクチュエータ
により連動機構を介して作動するようにしている。そし
て上記アクチュエータを運転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パルプに伝達されるよ
うにしている。

ところが、この装置では、ロッ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、
この部材とロッ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
転に伴っ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ッパーがロッカーシャフトから
遠い位置にあるロッカーアーム端部に装備され、その上
、アクチュエータや連動機構もロッ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、ロッカーアーム
の慣性モーメントが大きくなって高速回転時に所謂バル
ブのジャ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ャスタが設けられ、上記従来装置
でもロッカーアームのバルブ側端部にアジャストスクリ
ューからなるアジャ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パルプ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ャスタを設
けておくだけでは、このアジャスタによって例えば低速
型カムでバルブが作動されるときのパルプクリアランス
を調整しても、高速型カムでパルプが作動されるときの
パルプ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パルプ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った。

（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
なるカムとバルブ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、またロッ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
対してそれぞれパルプ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、バルブのリフト団もしく
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、上記複数のカムとパルプと
に当接するロッカーアームを、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、
この両アームをロッカーシャ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、上記のパルプへの当接
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ャスタを設けたもの
である。

つまり、上記セレクタによっ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って両アー
ムが一体的に揺動することにより、この一部のカムの作
動がパルプに伝達され、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パルプに伝達されず、他のカ
ムでパルプが作動されるようにするとともに、選択的に
上記各カムでパルプが作動されるときのパルプクリアラ
ンスを上記各アジャ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個の吸気パルプを
備えたエンジンの吸気パルプ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、２ｂは気筒１
に装備された吸気パルプであり、排気パルプとその駆動
系については図示を省略している。

上記吸気パルプ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
個のカムがカムシャフト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、バルブリフト母お
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、従っ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）であってもよいし、こ
れらのいずれか一方を異ならせたものであってもよい。

これらのカム３ａ、３ｂ、４と気Ｉ！１１との間に配置
されたロッカーアーム６は、両高速型カム３ａ、３ｂに
当接する左右一対のアーム部７ａ、７ｂ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
気パルプ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７ａ、７ｂの間に配置されている。そしてこの両アー
ム７．８がロッカーシャフト９回りに相対ｗｅ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、プランジャ１１およびレバ一部材
１２が第１アーム７に組込まれτいる。このセレクタ１
０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の上部に向かって開口するガイド孔１３が形成
され、このガイド孔１３に上記プランジャ１１が移動可
能に収容され、このプランジャ１１はガイド孔１３内の
スプリング１４によって第２アーム８に当接するように
付勢されており、プランジャ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、上記レバ一部材１２がプランジャ１１に直交して
ロッカーシャフト９の軸方向に移動可能に支承されてお
り、このレバ一部材１２には、プランジャ１１より若干
大径のプランジャ挿通孔１６と上記保合部１５に対応す
る大きさで上記プランジャ挿通孔１６に連なった係止孔
１７とが形成されている。こうして、上記レバ一部材１
２の係止孔１７がプランジャ１１の係合部１５に係合す
るロック位置にレバ一部材１２が移動したときは、プラ
ンジャ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１
５から離脱してプランジャ挿通孔１６にプランジャ１１
が挿通される非ロツク位置にレバ一部材１２が移動した
ときは、プランジャ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り。

上記レバ一部材１２の端部は第１アーム７の外部に突出
し、ロッカーシャフト９の周囲に設けられた環状の油圧
式のアクチュエータ２０にアーム１２ａを介して連結さ
れており、このアクチュエータ２０は、その油圧室２１
に区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一部材１２を上記ロック位
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によりレバ一部材
１２を上記非ロツク位置に向けて移動させるようになっ
ている。そして、回転数信号２４等を受ける制御回路２
５によりオイル通路２２中の制御パルプ２６を介して上
記油圧ｖ２１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
高速時にはレバ一部材１２がロック位置に作動され、所
定回転数未満の低速時にはレバ一部材１２が非ロツク位
置に作動されるようにして（為る。レノ〜一部材１２を
作動するアクチュ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（、ｓでもよく、また運転状態に応
じたアクチュエータの制御は、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ャストスクリューか
らなる低速用アジャスタ２７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ャ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
のアジャストスクリューからなる高速用アジャスタ２８
が設けられ、その先端とプランジャ１１とが当接するよ
うにしている。なお、２９はシリンダヘッドである。

この動弁装置によると、エンジンの高速時には、レバ一
部材１２がロック位置に作動されてプランジャ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、レバ一部材１２が非ロツク位置とされてプランジャ
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の揺動が上記プランジャ
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２’ａ、２ｂとの連係を切替えるためのセ
レクタ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
ジャ１１には常に一定方向（ロッカーシャフト９の接線
方向）に力が作用し、ロッカーアーム６の作動中にも上
記プランジャ１１にがたつきが生じることがな（、Ｎ。

また、上記プランジャ１１はロッカーシャフト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ャ１１と
ロッカーシャフト９との距離を小さくすることが可能と
なり、さらにアクチュエータ２０をロッカーアームφの
外部に設ければロッカーアーム６の全体重量も軽減でき
る。従って、ロッカーアーム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ャンピング（作
動中に慣性でロッ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ャスタ２７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が作動されるときの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ャスタ２
８により調整しておくことができる。従って、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。

２ｂ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、３ｂ。

４を配置し、高速時には両サイドの２個の高速型カム３
ａ、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、ロッカーアーム６にバランスよく力が
作用してロッカーアーム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２ａ。

２ｂに対して両サイドの＾速型カム３ａ、３ｂ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
、ロッカーアーム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、２
ｂ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
らもロッカーシャフト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
時のロッカーアーム６の慣性モーメントがより小さくな
る。この場合、低速用アジャスタ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および高速用アジャスタ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に高速用アジャスタ２８を設けるようにして
もよい。セレクタ１０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、ロッ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とに分割してこの両アー
ムをロッカーシャ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ッカーシャ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
バルブのジャンピングを防止し、エンジン回転数限界を
高めることもできる。その上、ロッカーアームの第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ャ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っ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Ｉ−１［［
線断面図、第４図はロッカーシャ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・・・ロッカーアーム、７゜
８・・・分割された各アーム、９・・・ロッカーシャフ
ト、１０・・・セレクタ、２７．２８・・・アジャスタ
。 特許出願人　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　
　長１）正 向　　　　　　弁理士　　　板谷康夫 窮１図 第４図

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
   するロッカーアームを、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
   アームをロッカーシャ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ャスタを設けたことを特徴
   とするエンジンの動弁装置。