JPS63285209A - 内燃機関の動弁装置 - 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】 Ａ９発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、カムに慴接するカムスリッパを存して金属材
料により鋳造成形された複数のカムフォロアの連結およ
び連結解除を切換えて、吸気弁あるいは排気弁の開閉作
動態様を機関の運転状態に対応させるべく、相互に隣接
するカムフォロア間にはカムフォロアを相互に連結する
位置およびその連結を解除する位置間で摺動可能なピン
を有する連結切換機構が設けられる内燃機関の動弁装置
に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる装置では、カムフォロアを鉄系金属材料に
より鋳造成形するのが一般的である。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところで、動弁系の重量は動弁負荷を軽減する上から軽
量であることが望ましく、その観点からは各カムフォロ
アを軽量金属材料により成形することが望ましい。とこ
ろがカムフォロアには、摺接部分があり、その摺接部分
を軽量金属材料により形成すると、耐摩耗性の点で問題
がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、耐
摩耗性を考慮しつつカムフォロアの重量軽減を可能にし
た内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）　　問題点を解決するための手段本発明によれば
、連結切換機構のピンを案内すべく耐摩耗性材料により
形成されたスリーブがカムフォロアに一体に鋳ぐるまれ
る。

（２）作用 上記構成によれば、カムフォロアを軽量金属材料で成形
して重量軽減を図る際に、連結切換機構のピンとの摺接
部分に耐摩耗性材料から成るスリーブを鋳ぐるむことに
よりピンとの摺接部分での耐摩耗性の低下を防止するこ
とができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図、第２図および第３図において、機関本体
已に設けられた吸気弁１は、機関のクランク軸から１／
２の減速比で回転駆動されるカムシャフト２に一体に設
けられた低速用カム３および高速用カム４と、カムシャ
フト２と平行なロッカシャフト５に枢支されたカムフォ
ロアとしての第１および第２０ツカアーム６．７と、両
口ツカアーム６．７間に設けられる連結切換機構８との
働きにより開閉駆動される。

カムシャフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自在に配置
されており、機関の低速運転に対応した形状を有する低
速用カム３と、機関の高速運転に対応した形状を有する
高速用カム４とが、軸方向に隣接してカムシャフト２に
一体化される。

ロッカシャフト５は、カムシャフト２よりも下方で固定
配置される。このロッカシャフト５には、低速用カム３
に摺接するカムスリッパ９を上部に有する第１０ツカア
ーム６と、高速用カム４に摺接するカムスリッパＩＯを
上部に有する第２０ツカアーム７とが、ロッカシャフト
５の軸方向に隣接してそれぞれ枢支される。

第１０ツカアーム６には、吸気弁１が連動、連結される
。すなわち、吸気弁ｌは、その上端に設けた鍔部１１と
、機関本体Ｅとの間に介装した弁ばね１２により閉弁方
向すなわち上方に向けて付勢されており、第１０ツカア
ーム６の先端には吸気弁１の上端に当接するタペットね
じ１３が進退可能に螺着される。

第２０ツカアーム７は、機関本体Ｅとの間に設けた弾発
付勢手段１４により、そのカムスリッパ１０が高速用カ
ム４に常時摺接する方向に付勢される。この弾発付勢手
段１４は、閉塞端を第２０ツカアーム７の下面に当接さ
せた有底円筒状のりフタ１５と、該リフタ１５および機
関本体Ｅ間に介装されるばね１６とから成り、リフタ１
５は機関本体Ｅに設けた有底穴１７に摺合される。

第４図および第５図を併せて参照して、連結切換機構８
は、第１および第２０ツカアーム６．７間を連結可能な
連結ピン１８と、その連結ピン１８の移動を規制するス
トッパピン１９と、連結ピン１８を連結解除側に付勢す
る戻しばね２０とを有する。

第１および第２０ツカアーム６．７は、軽量材料たとえ
ばＡＩやＭｇ系の合金により鋳造成形される。しかも第
１ロツカアーム６には、耐摩耗性材料により形成される
とともにカムスリッパ９と一体に成形されたスリーブ２
１が一体に鋳ぐるまれる。この耐摩耗性材料としては、
たとえばＣ「−Ｍｏ　−Ｗ−Ｖ＝Ｆ　ｅ−Ｃ−３ｉ−Ｐ
を成分とする焼結材料や、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）など
のセラミック材料や、ＡＩマトリックス中にＳｉＣ短繊
維を強化材として分散させて成る複合材料（ＦＲＭ）な
どが用いられる。また第２０ツカアーム７にも、耐摩耗
性材料により形成されるとともにカムスリッパ１０と一
体に成形されたスリーブ２２が一体に鋳ぐるまれる。

前記両スリーブ２１．２２は、ロッカシャフト５と平行
な軸線を有し相互に対応するようにして各ロッカアーム
６．７に鋳ぐるまれており、両スリーブ２１．２２の対
向面は両口ツカアーム６゜７の対向面と面一となる。一
方のスリーブ２１には連結ピン１Ｂが摺合され、他方の
スリーブ２２にはストッパピン１９が摺合される。しか
も連結ピン１８およびストッパピン１９は、焼結金属に
より形成されており、潤滑油が各ピン１８．１９にそれ
ぞれ含油せしめられる。この焼結金属としては、たとえ
ば密度が６．５〜６．８ｇ／ｃｄ程度の鉄系または銅系
の焼結金属すなわちＪＩＳ　　５ＭＦ２種、４種および
５種のものが用いられる。

第１０ツカアーム６には、第２０ツカアーム７とは離隔
した側でスリーブ２１に段部２３を介して同軸に連なる
有底の小径穴２４が穿設されており、この小径穴２４の
閉塞端と連結ピン１８との間に油圧室２５が画成される
。

第２０ツカアーム７には、第１０ツカアーム６とは離隔
した側でスリーブ２２に段部２６を介して同軸に連なる
小径穴２７が穿設されており、この小径穴２７の閉塞端
には挿通孔２８が穿設される。しかもストッパピン１９
には、小径の案内棒２９が同軸にかつ一体に連設されて
おり、この案内棒２９は挿通孔２８に移動自在に挿通さ
れる。

小径穴２７の閉塞端およびストッパピン１９間には案内
棒２９を囲繞してコイル状の戻しばね２０が介装されて
おり、この戻しばね２０のばね力によりストッパピン１
９は連結ピン１８に摺接する方向に付勢される。

連結ピン１８の長さは、その一端が段部２３に当接した
ときに他端が両口ツカアーム６．７間に位置するように
、またストッパピン１９を段部２６に当接させるまでス
リーブ２２内に入り込んだときに一端がスリーブ２１内
に残るように設定される。

ロッカシャフト５内には、図示しない油圧供給源に連な
る供給油路３０が形成されており、第１０ツカアーム６
には油圧室２５に連通ずる連通路３１が穿設される。し
かもロッカシャフト５の側壁には、第１０ツカアーム６
の揺動姿勢に拘らず連通路３１を供給油路３０に常時連
通せしめる連通孔３２が穿設される。

次にこの実施例の作用について説明すると、機関の低速
運転時には、供給油路３０すなわち油圧室２５の油圧は
解放される。したがって連結ピン１８およびストッパピ
ン１９の摺接面は、戻しばね２０のばね力により第１お
よび第２０ツカアーム６．７間にあり、両口ツカアーム
６．７は連結解除状態にある。かかる状態で、吸気弁１
は低速用カム３により揺動駆動される第１０ツカアーム
６で開閉駆動され、したがって吸気弁１は低速用カム３
の形状に応じたタイミングおよびリフト壜で開閉作動す
る。

また機関の高速運転時には、供給油路３０に油圧が供給
され、したがって油圧室２５に供給された油圧により、
連結ピン１８は戻しばね２０のばね力に抗してストッパ
ピン１９を押圧しながら第２０ツカアーム７のスリーブ
２２内に嵌入し、これにより両口ツカアーム６．７が連
結状態となる。

したがって吸気弁１の作動は、高速用カム５によって揺
動駆動される第２０ツカアーム７の作動に依存し、吸気
弁１は高速用カム４の形状に応じたタイミングおよびリ
フ１−ｆｆｉで開閉作動する。

かかる動弁装置において、連結ピン１８およびストッパ
ピン１９は、焼結金属により形成されており、その重量
は比較的小さい。また第１および第２０ツカアーム６．
７は軽量材により形成されているので、その重量も比較
的小さい。したがって動弁系全体の重量が比較的軽くな
り、動弁負荷を軽減することができる。

また連結ピン１８およびストッパピン１９には潤滑油が
含油せしめられているので、機関始動時に動弁系に供給
される潤滑油量が少ない場合に、各ピン１８．１９の摺
動動作に応じて潤滑油が滲出し、潤滑機能を果たすこと
により各ピン１８゜１９およびスリーブ２１．２２の摩
耗が防止される。しかも機関停止後の冷間時には、潤滑
油が毛細管現象により各ピン１８．１９の空孔内に浸入
するので、各ピン１８．１９への含油は一度行なえばす
む。

さらに一体のカムスリッパおよびスリーブ９゜２１．１
０．２２は、耐摩耗性材料により形成されているので、
両口ツカアーム６．７が軽量材で成形されているにも拘
らず、摺接部分の耐摩耗性を向上することができる。

以上の実施例では、吸気弁１に関する動弁装置について
述べたが、本発明は、排気弁に関する動弁装置について
も適用可能である。

Ｃ９発明の効果 以上のように本発明によれば、連結切換機構のピンを案
内すべく耐摩耗性材料により形成されたスリーブがカム
フォロアに一体に鋳ぐるまれるので、カムフォロアの重
量を低減して動弁系全体の重量を軽減し、動弁負荷を軽
減すべくカムフォロアを軽量金属材料で成形してもピン
との摺接部分の耐摩耗性が低下することを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は平
面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は第１
図のＩｎ−［１線断面図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ
線断面図、第５図は第２図の■−■線断面図である。 １・・・吸気弁、３．４・・・カム、６．７・・・カム
フォロアとしてのロッカアーム、８・・・連結切換機構
、９．１０・・・カムスリッパ、１８・・・連結ピン、
１９・・・ストッパピン、２１．２２・・・スリーブ第
２Ｌ匹（ Ｓ、１」 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）カムに摺接するカムスリッパを有して金属材料に
   より鋳造成形された複数のカムフォロアの連結および連
   結解除を切換えて、吸気弁あるいは排気弁の開閉作動態
   様を機関の運転状態に対応させるべく、相互に隣接する
   カムフォロア間にはカムフォロアを相互に連結する位置
   およびその連結を解除する位置間で摺動可能なピンを有
   する連結切換機構が設けられる内燃機関の動弁装置にお
   いて、連結切換機構のピンを案内すべく耐摩耗性材料に
   より形成されたスリーブがカムフォロアに一体に鋳ぐる
   まれることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. （２）前記カムスリッパはスリーブと一体成形されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の内燃機
   関の動弁装置。
3. （３）前記金属材料は、Ａｌ系またはＭｇ系の軽合金で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または
   第（２）項記載の内燃機関の動弁装置。