JPS62279215A - 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】 ３、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３
図〜第６図に示されるようなものがある（特開昭６０−
２２４９０９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口、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、レハー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ｆｆｉ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を挿通ずる孔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２
０ｈは、第４図及び第５図に示すようにブラケット１８
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ビス
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１１側に移動し
つつ吸・排気弁１２に伝達され、第６図の曲ｖＡＸ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
期が遅く特性となる。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ｉが
最も小さいカム面２０ｆ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例の端部
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１１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、を効吸
気行程が短縮され、吸気量が抑制されるので、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及び涙りコイルス
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２８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捩りコイルスプリング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（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？２［１カム２
０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
。したがって、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１
６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
るカム面の回動角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、
吸・排気弁１２が吸・排気弁駆動カム１１の回転に従っ
てリフトしているときには、油圧ピボット１９はその軸
方向の力と軸方向に直角な力（スラスト力）とを同時に
受ける構成となっていたため、前記スラスト力により油
圧ピボット１９の外筒１９ａとブラケット１８の取付孔
１８ａとの接触圧力が大きく、これらの当接面のいずれ
か又は双方に摩耗を生じ耐久性を低下させてしまうとい
う問題を生じていた。

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、レバーから機関本体側へ直接スラスト力が伝達さ
れるようにして油圧ピボットにスラスト力が加わること
を抑止し、もって上記問題点を解決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、機関本体側に設けた油圧
ピボットの作用端と吸・排気弁の弁軸頭端との間に前記
レバー及び口、ツカアームのリフト制御カムと反対側の
端部を挟持すると共に、機関本体側に前記油圧ピボット
の軸心の延長線上又はその近傍で平行な方向に深さ方向
を有して形成した係合溝と、レバーに形成した係合部と
を係合させ、レバーを前記係合部を中心として揺動させ
る構成とする。

く作用〉 かかる構成により、吸・排気弁のリフト時にロッカアー
ムを介してレバーに加わる力の中、油圧ピボットの軸方
向と直角な力はレバーの係合部が係合する機関本体側の
係合溝で支持されるため、油圧ピボットには軸方向のみ
の力が作用する。

したがって油圧ピボットとその取付孔との当接部分に加
わる摩擦力が軽減され、同部分の摩耗を抑制できる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。

但し、第３図〜第５図に示した従来例と同一の構成を要
素には同一符号を付して説明する。

リフト制御カム２０に係合するレバー３１のリフト制御
カム２０とは反対側の端部には両側壁を貫通する孔３１
ａが形成され、該孔３１ａにピン３１ｂが両端部を突出
させて圧入して取り付けられる。

一方、ブラケット３２には従来例と同様の油圧ピボット
１９が、軸方向を吸・排気弁１２の軸方向に一致して取
り付けられ、油圧ピボッ日９の作用端と吸・排気弁１２
の弁軸頭端との間に前記レバー３１及びロッカアーム１
３のリフト制御カム２０と反対側の端部を挾持している
。

また、ブラケット３２には油圧ピボット１９の突出端部
及びレバー３１の端部を挾んで両側に突出する一対の突
出部３２ａも設けられ、これら突出部３２ａに夫々油圧
ビポフト１９の軸方向と平行な方向に深さ方向を有して
形成された係合溝３２ｂに、レバー３１に設けられた係
合部としてのビン３１ｂの両端部が係合される。

その他の構成は従来と同様である。

かかる構成において、吸・排気弁駆動カム１１の回動に
よりロッカアーム１３がレバー３１との当接点を支点と
して揺動し、吸・排気弁１２をリフトさせることは従来
と同様である。

そして、吸・排気弁１２のリフト時は、バルブスプリン
グ２８の反力がロッカアーム１３を介してレバー３１に
加わる。

ところが、前記レバー３１に加わる力の中、油圧ピボッ
ト１９の軸方向と直角な方向の力の成分は、ピン３１ｂ
に係合する係合溝３２ａを介してブラケット３２つまり
機関本体側に支持される。

また、前記係合溝３２ａの深さ方向は油圧ピボット１９
の軸方向と概略一致しているため、油圧ピボット１９に
は、軸方向に圧縮する力のみが作用する。

このようにして油圧ピボット１９の外筒１９ａと油圧ピ
ボット１９の取付孔３２Ｃとの当接面にスラスト力が加
わることを極力抑制できるため、これら当接面の摩耗（
偏摩耗）を可及的に抑制できひいては、動弁制御装置全
体の耐久性が阻上する。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によればレバーに加わる油
圧ピボットの軸方向と直角方向のスラスト力を機関本体
側で支持する構成としたことにより、油圧ピボットに略
軸方向の力のみを作用させることができ、もって油圧ピ
ボ・ントとその取付孔との間に生じる摩耗を効果的に抑
制でき、動弁制御装置全体としての耐久性を大幅に向上
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す縦断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従来例を示す動弁
制御装置の縦断面図、第４図は、同上の平面図、第５図
は、同上のリフト制御カム部分の斜視図、第６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　　１９・・・油圧ピポ・ノ
ド２０・・・リフトｆｆ１ｌｌ　’（卸カム　　３１・
・・レバー　　３１ｂ・・・ビン　　３２・・・ブラケ
ット　　３２ａ・・・係合溝特許出願人　　日産自動車
株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ククシ７１！１！！

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、機関本体側に設けた油圧ピボットの作用端と
   吸・排気弁の弁軸頭端との間に前記レバー及びロッカア
   ームのリフト制御カムと反対側の端部を挾持すると共に
   、機関本体側に前記油圧ピボットの軸心の延長線上又は
   その近傍で平行な方向に深さ方向を有して形成した係合
   溝と、レバーに形成した係合部とを係合させ、レバーを
   前記係合部を中心として揺動させる構成としたことを特
   徴とする内燃機関の動弁制御装置。