JPH0350313A - エンジンの弁作動装置 - 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） この発明はエンジンの弁作動装置、特にエンジンの低回
転時と高回転時とで弁り７ト特性を切り換えるものに関
する。

（従来の技術） 従来からエンノンの燃費性能および出力性能等を向上さ
せる目的で運転状態に応じて、吸気弁または排気弁のリ
フト特性を異ならせ、これによって吸排気のタイミング
あるいは吸排気量を制御することが知られている（例え
ば特開昭６２−２９４７０９号公報参照）。

これについて説明すると、その揺動先端が弁に当接する
低速用ロッカアームと、この低速用ロッカアームの片側
に隣接するものの弁との当接部位を持たない高速用ロッ
カアームとが共通のロッカシャフトに揺動自在に支持さ
れ、低速用ロッカアームには低速用カムが、高速用ロッ
カアームには低速用カムよりも開弁角度または弁り７ト
量が大きくなるプロフィールを有する高速用カムがそれ
ぞれ摺接される。

さらに、口・／カシャフトから所定の距離能れた揺動部
位においてロッカシャフトと平行な方向には、作動圧力
に応動する円柱状のプランツヤが嵌合孔に嵌まりあるい
は嵌合孔から抜けることで２つのロッカアームが連結さ
れたりその連結が解かれたりする機構が構成され、エン
ジンの高回転時に作動圧力が導入されて両ロッカアーム
が連結されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置では、２つのロッカアームを
連結するプランジャ位置がロッカシャフトから離れた揺
動部位内にあるため、プランジャが嵌合孔に嵌まりにく
いし、嵌まり込む過程でプランジャと高速用のロッカア
ームとが衝突することになる。そのため、２つのロッカ
アームを連結するのに時間がかかり、高速用カムと低速
用カムの切換え応答性を悪化させるという問題点があっ
た。

この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、低連用と高速用の両ロッカアームの切換作動が速
やかにかつ確実に行われる装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） この発明は、一端が吸気弁または排気弁に当接する低速
用ロッカアームと、吸気弁または排気弁に当接する部位
を持たない高速用ロッカアームとを共通のロッカシャフ
トに揺動自在に支持するとともに、高速ロッカアームを
軸方向に駆動する手段を設け、低速用ロッカアームには
低速用カムを、高速用ロッカアームには高速用カムをぞ
れぞれ摺接させ、低速用と高速用の両ロッカアームの互
いに当接する一方の側部に凸部を、他方の側部にこの凸
部に噛み合う凹部をそれぞれ形成し、両口γカアームが
互いに最大に離れた非連結状態において凹部に対して凸
部の先端部が軸方向にオーバラップし、かつ回転方向に
所定の間隙をもって嵌合するように形成した。

（作用） 両ロッカアームが互いに最大に離れた非連結状態におい
て凹部に対して凸部の先端部が軸方向にオーバラップし
て嵌合するように形成したため、両口ツカ−アームの結
合不良を確実に防止し、両ロッカアームの連結作動およ
び解除作動を円滑にしてカムの切換え応答性を高められ
る。この両ロッカアームの非連結状態において、凹部と
凸部の先端部の開には所定の間隙が設けられているので
、非連結状態で低速用ロッカアームの動きを妨げること
はない。

（実施例） 第１図は、１つの気筒について同一の機能を有する２つ
の弁（吸気弁、排気弁のいずれでも良く、図示のものは
吸気弁とする）を備えたエンジンに対して本発明を適用
した場合の実施例を示している。

第１図において、１は２つの吸気弁の間のほぼ中央に位
置する低速用ロッカアームで、全体としてほぼＴ字状に
形成され、第２図、第３図にもそれぞれ示すように、こ
のロッカアーム１は対称的に分岐した先端部１１．１２
を各吸気弁９のバルブステム頂部に当接させる。

低速用ロッカアーム１を挾むようにして両側には一対の
高速用ロッカアーム２，３が対称的に配置され、ロッカ
シャフト５上で低速用ロッカアーム１と連結可能になっ
ている。ただし、第４図にも示すように、高速用ロッカ
アーム２．３は吸気弁９に当接する部位を持ゲでいない
。

これら低速用と高速用の両ロッカアーム１，２゜３の基
端にはボス部ｉ　３，２３．３３がそれぞれ形成され、
各ボス部１３，２３．３３が共通のロッカシャフト５に
揺動自在に支持される。

１４．２４．３４はそれぞれ円弧状に突出しで形成され
るカム７才ロア部で、各７才ロア部１４゜２４．３４に
対してそれぞれ摺接する３つのカムが共通のカムシャフ
トに一体に形成される。

第５図に示すように、中央に位置する７才ロア部１４に
は低速用カム６が摺接する一方、第６図に示すように、
両側に位置する７才ロア部２４゜３４には同一形状の高
速用カム７が摺接する。低速用カム６と高速用カム７は
それぞれエンジンの低回転時と高回転時においで要求さ
れる弁リフト特性を満足するように異なる形状（大きさ
が異なる相似形も含む）に形成されている。つまり、高
速用カム７は低速用カム６と比べ、弁リフト量もしくは
開弁期間の少なくとも一方を大きくするプロフィールを
有している。ここでは、弁リフト量。

開弁期間を共に大きくしである。

低速用ロッカアーム１は、ロッカシャフト３５の軸方向
へは動き得ないように係止されているが、高速用ロッカ
アーム２，３については、ロッカシャフト５の軸方向に
所定量だけ摺動し得るようになっている。なお、高速用
ロッカアーム２，３がロッカシャフト５の軸方向へ所定
量摺動しても、高速用カム７から外れないだけの幅を高
速用カム７が有する。

第７図にも示すように、ロッカシャフト５の軸受部４１
．４２と各高速用ロッカアーム２，３との間にはケーシ
ング４３，４４がそれぞれ設けられ、各高速用ロッカア
ーム２，３の側部には各ケーシング４３．４４に摺動自
在に嵌合するプランジャ部２９．３９が一体的に形成さ
れ、これらの開に油室４５．４６がそれぞれ画成される
。

各ケーシング４３，４４と各高速用ロッカアーム２，３
の開にはスプリング４７．４８がそれぞれ介装されると
ともに、各高速用ロッカアーム２゜３と低速用ロッカア
ーム１の間にはスプリング４９．５０がそれぞれ介装さ
れ、各スプリング４９゜５０は各スプリング４７．４８
に抗して各高速用ロッカアーム２，３を低速用ロッカア
ーム１から離す方向に付勢している。

ロッカシャフト５には各ロッカアーム１，２．３の摺動
部に潤滑油を供給する油通路５２と、各油室４５，４６
に各高速用ロッカアーム２，３を駆動するための作動油
圧を導く油通路５４とがそれぞれ形成される。

低速用ロッカアーム１のボス部１３の両端面１０には一
対の凹部１５が形成される一方、各高速用ロッカアーム
２，３の各ボス部２３．３３の端面２０．３０には両凹
部１５に嵌合する凸部２５，３５がそれぞれ形成される
。

各凹部１５はロッカアーム１の揺動中心について対称的
に湾曲する溝状に形成される。凹部１５の両端面１６は
ボス部１３の端面１０に直交して形成される。

これに対応して、各凸部２５．３５の各両端面２６．３
６はそれぞれボス部２３．３３の端面２０゜３０に直交
して形成されて、凹部１５の両端面１６に隙間無く接合
する。

各油室４５，４６に連通する油通路５４には３方向切換
弁５３を介してオイルポンプ５１の吐出油が導かれると
、この油圧により各高速用ロッカアーム２，３は各スプ
リング４９．５０に抗して移動し、各凸部３４，３５を
各凹部１５に噛み合わせる。これにより、低速用ロッカ
アーム１を各高速用ロッカアーム２，３と一体となって
揺動させ、各吸気弁９を高速用カム７によって開閉作動
させるようになっている。

一方、各油室４５．４６に切換弁５３を介して大気圧が
導かれると、各高速用ロッカアーム２゜３はスプリング
４９．５０の付勢力により移動し、凸部３４，３５と凹
部１５の噛み合いが解除される。これにより、低速用ロ
ッカアーム１は各高速用ロッカアーム２，３に拘束され
ることがなく、各吸気弁９を低速用カム６によって開閉
作動させるようになっている。

シリングへラド４０には、各高速用ロッカアーム２，３
に追従して上下方向に摺動するり７り５５と、このり７
タ５５を介して各ロッカアーム２゜３を付勢するスプリ
ング５６とがそれぞれ設けられ、常に各高速用ロッカア
ーム２，３が高速用カム７に追従して揺動するようにな
っている。シリングへラド４０には円筒状り７タ５５を
摺動自在に嵌挿させるシリング部６０が一体的に形成さ
れる一方、各高速用ロッカアーム２，３にはり７タ５５
の頂面に摺接する７ｔロア部６１が一体的に形成されて
いる。

切換弁５３の切換作動をスイッチ５８を介して電子制御
するコントロールユニット５７が設けられる。コントロ
ールユニット５７はエンジン回転信号、冷却水温信号、
潤滑油の温度信号、過給機による吸気の過給圧力信号、
スロットルバルブの開度信号等を入力して、これらの検
出値に基づいてエンジントルクの急激な変動を抑えつつ
、低速用カム６と高速用カム７の切換えを円滑に行うよ
うになっている。

各凸部２５．３５には所定の段差をもって突出する先端
部２５ａ、３５ａがそれぞれ一体的に形成される。

第８図は、エンジンの低速運転時に各凹部１５と各凸部
３５の噛み合いが解除された非連結状態を示しており、
この非連結状態で、凸部３５の先端面３７は凹部１５の
開口縁部１７に対して軸方向に所定のオーバラップＬを
もって嵌合している。

上記非連結状態で、凸部３５の先端部３５ａは凹部１５
の端面１６に対して互いに接触しないように所定の間隙
Ｃが設けられ、低速用ロッカアーム１の揺動を拘束しな
いようになっている。

凹部１５の開口縁部１７には所定の面取りが施されてい
る。

高速用ロッカアーム２，３の軸方向の変位ストロークＳ
を規制するため、各ケーシング４３，４４には各高速用
ロッカアーム２，３の端面２８，３１１ ８を当接させるストッパ部５７．５８がそれぞれ一体的
に形成される。

次に作用について説明する。

エンジンの低速運転時、スプリング４９．５０の付勢力
により各高速用ロッカアーム２．３は低速用ロッカアー
ム１から離され、各吸気弁９の開閉タイミングおよびリ
フト量はともに低速用カム６のプロフィールにしたがう
。このとき、高速用ロッカアーム２，３は高速用カム７
によって揺動されるものの、各凹部１５と各凸部２５．
３５の間には所定の間隙Ｃが設けられているので、低速
用ロッカアーム１の動きを妨げることはない。

これに対して、エンジンの高速運転時に切換弁５３を介
してオイルポンプ５１からの圧油が各油室４５，４６に
導かれると、各高速用ロッカアーム２，３は低速用ロッ
カアーム１を挾むように所定のストローク距離Ｓだけ移
動し、各凹部１５と各凸部２５．３５が噛み合う。これ
により、３つのロッカーアーム１．２．３がそれぞれ連
結されて一体化する。ここに、高速用カム７は低速用カ
ム１２− ６に比較して、弁の開き角度およびり７ト量が共に大と
なるように形成されているから、低速用ロッカーアーム
１のカム７オ自ア部１４が低速用カム６から浮き上がり
、この一体化されたロッカーアームは、高速用カム７に
よって揺動される。

高速用ロッカアーム３が低速用ロッカアーム１に対して
最も離れた非連結状態でも、凸部３５の先端部３５ａは
凹部１５の開口縁部１７に対して軸方向に所定のオーバ
ラップＬを持って嵌合しているため、凹部１５と凸部３
５の噛み合いが外れることが回避され、両ロッカアーム
１，３の連結作動時に、凸部３５と凹部１５の円滑な噛
み合いが行われる。仮に、非連結状態でオーバラップＬ
を設けていないと、凹部１５と凸部３５が接近する過程
で、なんらかの原因でロッカアーム１，３の揺動中が通
常より大きくなった場合に、凸部３５の先端面３７が凹
部１５の側方に位置するボス端面１０に衝突することが
起こり、作動不良を米す可能性がある。

上記非連結状態で、凸部３５の先端部３５ａと凹部１５
の端面１６との間に所定の間隙Ｃが設けられているので
、非連結状態で低速用ロッカアーム１の動きを妨げるこ
とはない。

一方、エンジンが高回転域がら再び低回転域に変化する
と、切換弁５３の作動により油室４５゜４６に油圧が作
用しなくなり、スプリング４９゜５０の弾性復元力によ
り高速用ロッカーアーム２゜３は低速用ロッカーアーム
１から速やかに離れて非連結状態となる。

（発明の効果） この発明は、エンジンの弁タイミングを可変とする弁作
動装置において、低速用と高速用の両ロッカアームの互
いに当接する一方の側部に凸部を、他方の側部にこの凸
部に噛み合う凹部をそれぞれ形成し、両ロッカアームが
互いに最大に離れた非連結状態において凹部に対して凸
部の先端部が所定°の間隙をもって嵌合するように形成
したため、高速用カムと低速用カムの切換作動が応答良
（行われるとともに、両口ツカ−アームの結合不良を確
実に防止でき、円滑な作動が維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す動弁系の平面図であり
、第２図は低速用ロッカアームの平面図、第３図は同図
Ａ−Ａ線に沿う断面図であり、第４図は高速用ロッカア
ームの平面図、第５図、第６図はそれぞれ動弁系の正面
図であり、第７図は油圧回路および制御系の構成図であ
り、第８図は要部平面図である。 １・・・低速用ロッカアーム、２，３・・・高速用ロッ
カアーム、５・・・ロッカシャフト、６・・・低速用カ
ム、７・・・高速用カム、１５・・・凹部、１６・・・
端面、２５゜３５・・・凸部、２６．３６・・・端面、
４５．４６・・・油室、４９．５０・・・スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端が吸気弁または排気弁に当接する低速用ロッカアー
   ムと、吸気弁または排気弁に当接する部位を持たない高
   速用ロッカアームとを共通のロッカシャフトに揺動自在
   に支持するとともに、高速ロッカアームを軸方向に駆動
   する手段を設け、低速用ロッカアームには低速用カムを
   、高速用ロッカアームには高速用カムをぞれぞれ摺接さ
   せ、低速用と高速用の両ロッカアームの互いに当接する
   一方の側部に凸部を、他方の側部にこの凸部に噛み合う
   凹部をそれぞれ形成し、両ロッカアームが互いに最大に
   離れた非連結状態において凹部に対して凸部の先端部が
   軸方向にオーバラップし、かつ回転方向に所定の間隙を
   もって嵌合するように形成したことを特徴とするエンジ
   ンの弁作動装置。