JPS62237018A - 内燃機関の動弁制御装置 - 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、機関運転条件に応じて吸・排気弁のリフト特
性を可変制御する内燃機関の動弁制御装置に関する。

〈従来の技術〉 機関運転条件に応じて吸・排気弁のリフト特性を可変制
御する内燃機関の動弁制御装置としては、例えば、第４
図〜第７図に示されるようなものがある（特開昭６０−
２６１０９号参照）。

これについて説明すると、機関回転に同期して回転する
吸・排気弁駆動カム１１と、吸・排気弁１２のステムエ
ンドとに両端を当接させてロッカアーム１３が設けられ
、該ロッカアーム１３の湾曲形成された背面１３ａを、
後述する油圧ピボット１９により一端部にて揺動自由に
支持されたレバー１５に支点接触させである。また、レ
バー１５はロッカアーム１３の両側壁から突出するシャ
ツ）１３ｂを保持部材１４を介して、凹溝１５ａ内に保
持しており、レバー１５に形成されたスプリングシート
１５ｂと保持部材１４との間には、ロッカアーム１３を
下方向に付勢するバネ定数小のスプリング１６が介装さ
れている。

油圧ピボット１９は、シリンダヘッドに取り付けられた
ブラケット１８に形成した取付孔１８ａ内に摺動自由に
介装された外筒１９ａと、該外筒１９ａ内に嵌挿された
内筒１９ｂとを備え、かつ、両者の間に形成された油圧
室１９ｃにチェックバルブ１９ｄを備えている。そして
、外筒１９ａの半球状の下端部にてレバー１５の吸・排
気弁１２ステムエンド側の一端部上面の凹陥部１５ｃに
嵌合し、レバー１５を揺動自由に支持している。そして
、ブラケット１８内部に形成された油圧供給通路１８ｂ
から内筒１９ｂ内部及びチェックバルブ１９ｄを介して
油圧を油圧室１９ｃに供給してバルブクリアランスを一
定に保つようになっている。

また、ブラケット１８に対して後述する如く回動自在に
取り付けられたリフト制御カム２０がレバー１５の吸・
排気弁駆動カム１１の他端部上面に係合して、レバー１
５の揺動位置を規制している。

リフト制御カム２０は、６角形状で、吸・排気弁１２の
リフト量を段階的に変えるように回転中心軸からの距離
が一回転方向に段階的に増大する略平らな６つのカム面
２０ａ〜２Ｏｆを有すると共に、中心部に後述する制御
軸２３を挿通する孔２０ｇを有している。また、リフト
制御カム２０の両端から突出して形成した円筒部２０ｈ
は、第２図及び第３図に示すようにブラケット１日に形
成された下部円弧溝１８ｃとブラケット１８上にボルト
２１で締結された一対のキャップ２２に形成された上部
円弧溝２２ａとの間に回動自由に保持しである。

そして、気筒数個設けたリフト制御カム２０の中心部を
貫通して形成された孔２０ｇに一本の制御軸２３をスキ
マバメ状態で挿通し、該制御軸２３の各リフト制御カム
２０の両側部分にそれぞれ挿通した捩りコイルスプリン
グ２４の一端を制御軸２３外周面にねじ込んだ止めどス
２３ａに係止すると共に、該捩りコイルスプリング２４
の他端をリフト制御カム２０の円筒部２０ｈ側壁に形成
した孔２０ｉに嵌挿して係止しである。

制御軸２３の一端は、継手２５を介してステッピングモ
ータ２６の駆動軸２６ａに連結しである。ステッピング
モータ２６は、制御回路２７からの信号出力により駆動
され、制御軸２３を所定の回動位置に回動するようにな
っている。

２８はバルブスプリングである。

作用を説明すると、リフト制御カム２０が最もリフト量
の大きいカム面２０ａでレバー１５に当接している状態
では、レバー１５が吸・排気弁駆動カム１１側に最も押
し下げられた状態となる。このため、ロッカアーム１３
の背面１３ａに支点接触されるレバー１５の下面も下が
り、支点接触点Ａが吸・排気弁駆動カムｌｌ側に移動し
つつ吸・排気弁１２に伝達され、第７図の曲線Ｘに示す
ようにリフト量が大きく、かつ開弁時期が早く閉弁時期
が遅い特性となる。これにより、吸・排気弁の吸・排気
能力が充分高められ、最高出力も可及的に高めることが
できる。

一方、リフト制御カム２０を回動し、例えばリフトａが
最も小さいカム面２Ｏｆでレバー１５に当接するように
すると、レバー１５の吸・排気弁駆動カム１１側の端部
は凹陥部１５ｃを支点とした揺動によって上昇し、レバ
ー１５の下面も上方に後退する。

レバー１５の下面は、ロッカアーム１３が吸・排気弁駆
動カム１１のリフトを吸・排気弁１２に伝えるための支
点となるが、吸・排気弁駆動カム１工がベースサークル
でロッカアーム１３に当接している状態の支点の初期位
置が、前記リフト量大のカム面２０ａでレバー１５が当
接している時に比べて、第４図で右側、即ち、リフト後
に支点が移動する方向から遠ざかる側に移動し、ロッカ
アーム１３の背面１３ａとレバー１５の下面の隙間が大
きくなり、吸・排気弁駆動カム１１がリフトしてもロッ
カアーム１３とレバー１５の下面の支点接触点が駆動カ
ム側へ移行する速度が遅くなり、この結果、第７図の曲
線Ｙに示すように、リフト量が小さく、かつ開弁時期が
遅れ閉弁時期が早まる特性となる。これにより、有効吸
気行程が短縮され、吸気量が抑制されるので二その分吸
気絞り弁の開度を増大でき、ポンプ損失が減少して燃費
向上を図れる。

このようにして、リフト制御カム２０を回動してカム面
２０ａ〜２Ｏｆのいずれかをレバー１５に当接させるこ
とにより、吸・排気弁１２のリフト特性を段階的に変化
させることができる。

ここで、前記リフト制御カム２０の回動は、ステッピン
グモータ２６の駆動により制御軸２３及び捩りコイルス
プリング２４を介して行われる。即ち、前記制御回路２
７は、前記したように機関運転状態に応じた信号に基づ
いて設定した駆動パルスをステッピングモータ２６に出
力する。この駆動パルスは、ステッピングモータ２６の
駆動軸２６ａを予め設定した角度だけ回動させ、継手２
５を介して制御軸２３も回動する。

今、制御軸２３が回動するタイミングで、吸・排気弁１
２がリフト中にある気筒においては、ロッカアーム１３
とレバー１５との接触支点が吸・排気弁駆動カム１１側
に移動していて、バルブスプリング２日の大きな反力が
スプリング１３．レバー１５を介してリフト制御カム２
０に作用する。このため、リフト制御カム２０は固定さ
れたままその両側の涙リコイルスプリング２４を捩りつ
つ、制御軸２３のみが回動する。次いで、吸・排気弁駆
動カム１１が回転して吸・排気弁１２が閉じた後は、ロ
ッカアーム１３とレバー１５との接触支点が、略吸・排
気弁１２の上方近くに位置すると共に、バルブスプリン
グ２８の反力が消失するため、リフト制御カム２０に作
用する力は、ロッカアーム１３とレバー１５との間に取
り付けられたスプリング１６の弱い力のみとなる。した
かてっ、吸・排気弁１２のリフト中に捩りコイルスプリ
ング２４が貯えられたトルクが前記スプリング１６の弱
い力に打ち勝って、リフト制御カム２０を回動させるこ
とができる。従って、ステッピングモータ２６に要求さ
れる出力は、捩りコイルスプリング２４を隣接するカム
面の回動周分だけ捩るに要する小さなもので足りる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、このような従来の動弁制御装置にあっては、
油圧ピボット１９により、レバー１５及びロッカアーム
１３が常時吸・排気弁１２のステムエンド側に押圧され
、レバー１５の弁リフト制御切換時の揺動中心が油圧ピ
ボット１９の半球状の下端部の中心Ｂにあるため、油圧
ピボット１９の下端面と凹陥部１５ｃとの間にかなり大
きな静止摩擦モーメントを生じている。このため、リフ
ト制御カム２０を弁リフｌ−ｆｆ１減少方向に切り換え
るときには、前記Ｂ点回りの静止摩擦モーメントがスプ
リング１６の付勢力に比較して大きいことにより、前記
レバー１５はそのままの位置を保持しようとして、リフ
ト制御カム２０との間に大きなりリアランスを発生して
次回に弁リフトが開始されるときに大きな打音を発生し
易いという問題があった。

スプリング１６の付勢力を大きく設定すれば、上記の点
は解消されるが、カム面切換時カム面とレバー１５の保
合面との間の摩擦力が増大し、リフト制御カム２０を駆
動するアクチュエータが大型化し、コストアップにつな
がると共に、駆動力増大に伴って燃費が悪化するという
問題を生じる。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、簡単な構成でリフト制御カムとレバーとの間の
クリアランスの発生を規制することにより、リフト制御
カムとレバーとの打音を抑制するようにした内燃機関の
動弁制御装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は、吸・排気弁駆動カムと吸・排気弁
に係合するロッカアームの湾曲形成された背面を、一端
部にて揺動自由に支持されたレバーに支点接触させ、こ
のレバーの他端部に係合させたリフト制御カムの回動量
を制御してレバーの揺動位置を変化させることにより、
レバーとロッカアームとの接触する支点位置を変化させ
て吸・排気弁のリフト特性を可変制御するようにした内
燃機関の動弁制御装置において、前記レバーと前記リフ
ト制御カムとに係合してレバーとリフト制御カムとのク
リアランスを所定値以内に規制するクリアランス規制部
材を設けた構成とする。

く作用〉 リフト制御カムとの回動時、クリアランス規制部材の作
用によりレバーとリフト制御カムとの間に生じるクリア
ランスが所定値以内に規制される。

このため、ひき続ｉ弁リフト開始される時にレバーとリ
フト制御カムとの当りによる打音を可及的に抑制できる
。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

但し、基本的な構成については第４図〜第６図に示した
従来例と同様であり、同一の構成要素には同一符号を付
して説明する。

一実施例の要部構成を示す第１図及び第２図において、
リフト制御カム３０の両側面には、カム面３０ａ〜３０
ｅに沿ってカム面３０ａ〜３０ｆからの距離が等しくな
るように形成されたガイド溝３０ｇが設けられる。

また、リフト制御カム３０の回転中心軸の下方に当たる
レバ−３１端部の両側面と下面に亘って断面コ字状に係
合溝３１ａが形成され、該係合溝３１ａのレバー３１の
両側面に形成される部分の中間部は、他部分より深く形
成されている。

前記係合溝３１ａに両側部及び下部が係合溝３１ａと略
同形状に屈曲されたクリップ３２を係合して取り付ける
と共に、該クリップ３２の内側に屈曲された上端部を前
記リフト制御カム３０のガイド溝３０ｇに係合させる。

そして、この状態でレバ−３１上面とリフト制御カム３
０のカム面とのクリアランス（ガタ）が極く微小の所定
値以内に規制されるようにクリップ３２の形状を設定し
である。

次に作用を説明する。

弁リフト特性切換時にリフト制御カム３０を回動させる
と、クリップ３２の上端部がガイド溝３０ｇ内を摺動し
、ガイド溝３０ｇはカム面３０ａ〜３０ｆから等距離に
あるように形成されているため、リフト制御カム３０と
レバー３１とのクリアランスは常に所定値以内に保持さ
れる。

このようにすれば、カム面の切換完了後、吸・排気弁駆
動カム１１の回転により弁リフトが開始され、このとき
ロッカアーム１３を介してレバー３１に上方向の力が付
勢されてレバーの上端面がリフト制御カム３０のカム面
に押圧される際に、両者のクリアランスが所定値以内に
保持されているため、打音の発生を効果的に抑制できる
のである。

また、リフト制御カム３０の駆動力を増大する必要もな
い簡易な構成で済み、低コストで実施できる。

その他の基本的な弁リフト切換作動及び機能については
、従来と同様であるので説明を省略する。

また、本実施例は、リフト制御カム３０の弁リフト量最
小のカム面３０ｆと、最大のカム面３０ａとを一度に切
り換える制御は行わないものに適用したため、カム面３
０ｆに沿った部分にはガイド溝３０ｇを形成していない
が、カム面３０ａ、３０ｆ相互を一度に切り換える制御
を行うもの（応答性に優れる）では、第３図に示したよ
うにこの部分にも形成して環状のガイド溝３０ｇ゛とす
ればよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、リフト制御カム
とこれに係合するレバーの保合面とのクリアランスを所
定値以内に規制する構成としたため、カム面切換後、弁
リフトが開始される際のレバーの保合面とリフト制御カ
ムのカム面との当りによる打音を可及的に抑制でき、騒
音を低減できる。また、構成が簡易で低コストで実施で
きるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部構成図、第２図は
第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は別の実施例の要部
構成図、第４図は従来例を示す動弁制御装置の縦断面図
、第５図は同上の平面図、第６図は同上のリフト制御カ
ム部分の斜視図、第７図は同上のバルブリフト特性を示
す線図である。 １１・・・吸・排気弁駆動カム　　１２・・・吸・排気
弁１３・・・ロッカアーム　　２３・・・制御軸　　２
６・・・ヒテッピングモータ　　３０・・・リフト制御
カム　　３０ａ〜３０ｆ・・・カム面　　３０ｇ、３０
ｇ”・・・ガイド溝３１・・・レバー　　３Ｌａ・・・
係合溝　　３２・・・クリップ特許出願人　　日産自動
車株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 １３・・・ロッカアーム ２３・・・制御軸 ３０・・・リフト制御カム ３０ａ〜３０ｆ・・・カム面 ３０ｇ・・・ガイド溝 ３１・・・レバー ３１ａ・・・係合溝 ３２・・・クリップ 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸・排気弁駆動カムと吸・排気弁に係合するロッカアー
   ムの湾曲形成された背面を、一端部にて揺動自由に支持
   されたレバーに支点接触させ、このレバーの他端部に係
   合させたリフト制御カムの回動量を制御してレバーの揺
   動位置を変化させることにより、レバーとロッカアーム
   との接触する支点位置を変化させて吸・排気弁のリフト
   特性を可変制御するようにした内燃機関の動弁制御装置
   において、前記レバーと前記リフト制御カムとに係合し
   てレバーとリフト制御カムとのクリアランスを所定値以
   内に規制するクリアランス規制部材を設けたことを特徴
   とする内燃機関の動弁制御装置。