JPH01116208A - 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） 本発明はエンジンの動弁装置に関するものである。

（従来技術） 従来よりエンジンには低速時と高速時で吸・排気弁の作
動特性を変更しもって全速度域を通じてより良好な出力
性能を得るという要求があり、これに対処する手段とし
て低速用カムと高速用カムの二種類のカムを設け、この
２つのカムをエンジンの速度に応じて選択使用するよう
にしたものが知られている（例えば、実開昭６１−５８
６０５号公報参照）。

ところで、この種の動弁装置は、上掲公知例にも開示さ
れる如く低速用カムと高速用カムの切換えを、低速用カ
ムに係合する低速用ロッカーアームと高速用カムに係合
する高速用ロッカーアームとの間に油圧を受けて出没変
位するセレクトピンを配設しこのセレクトピンの出没に
よって上記低速用ロッカーアームと高速用ロッカーアー
ムとを一体的に係合あるいは分離させることにより行な
うように構成されている。具体的には、エンジンの低速
時には圧力室内に供給される油圧が低くセレクトピンは
リターンスプリングのバネ力により高速用ロッカーアー
ムと低速用ロッカーアームとを分離させる位置に位置決
めされ、これに対してエンジンの高速時には油圧が高く
なりセレクトピンはリターンスプリングのバネ力に抗し
て移動し上記両口ツカ−アームを一体的に結合するよう
になっている。

この場合、セレクトピンの受圧面側に形成される圧力室
内の作動油中にエアが混入していると、カム切換作用の
作動遅れを生じたり場合によっては切換作用自体が困難
になる等の問題が発生することになるため、圧力室内の
エアを外部へ排出してやる必要がある。

このための具体的手段としては、従来より、セレクトピ
ンが嵌挿されるシリンダに上記圧力室を外部へ連通さ仕
る連通路を形成し、エンジンの作動中継続的にこの連通
路から作動油の一部を外部へ排出しもってエア抜きを行
なうように構成していた。

ところが、このように連通路を常時開口さＵてエンジン
の運転中継続的に作動油の一部を圧力室から外部へ排出
させるように構成した場合には、油圧の低い低速時には
該連通路から排出される油量が比較的少ないためほとん
ど支障はないが、油圧の高くなる高速時においては、 （１）連通路から排出される４１１量が増大するところ
から油量不足となり圧力室内の油圧かエンジン速度の変
動に伴って大きく変化し易くなり、場合によってはセレ
クトピンによる高速用ロッカーアームと低速用ロッカー
アームとの結合状態の維持が困難になるおそれがある、 （２）連通路から高圧の作動油がしかも多量に噴出する
ところから、この噴出した作動油が直接ヘッドカバー内
面に当たって騒音発生の原因になるとか、あるいは飛散
油の増大によりブローバイガス量が増大する、 等の問題か生じることになる。

尚、このような問題発生を抑制する方法として連通路の
口径を縮小することが考えられるがこの連通路の口径は
異物による目詰りを回避するという観点から比較的大き
な口径が必要であり、この連通路の口径縮小による効果
には自ずと限界がある。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、隣接して設けられるロッカーアーム間
を係脱して吸気弁あるいは排気弁の動弁特性を変えるよ
うにしたエンジンの動弁装置において、圧力室からの作
動油の排出を制御することにより、ロッカーアーム切換
機構の作動を確実ならしめその作動上の信頼性を高める
とともに、エンジン騒音及びブローバイガスの増大を可
及的に抑制することを目的とするものである。

（目的を達成するための手段） 本発明では上記の目的を達成するための手段として、隣
接して設けられるロッカーアーム間を係脱して吸気弁あ
るいは排気弁の動弁特性を変えるようにしたエンジンの
動弁装置において、上記ロッカーアーム間に、シリンダ
内に１？１動自在に嵌挿され且つその一端側に形成され
る圧力室内に導入される油圧に応じて摺動変位可能とさ
れ高油圧時には上記ロッカーアーム間に跨って両者を一
体的に連結する第１の位置にまた低ＡＩ＋圧時には上記
ロッカーアームのいずれか一方側に位置しこれらの揺動
力向における相対変位を許容する第２の位置にそれぞれ
選択的に位置設定されるセレクトピンを有し、上記シリ
ンダあるいはセレクトピンに上記圧力室を外部へ連通さ
せる連通路を形成ずろとともに、該連通路を、上記セレ
クトピンが第１の位置に設定された状態では閉塞されま
た該セレクトピンが第２の位置に設定された状態では開
口される如く構成したものである。

（作　用） 本発明では上記の手段により、 （１）　　圧力室に供給される油圧が低い低油圧時には
、セレクトピンが第２の位置に設定され連通路が開口し
ているため、この連通路を介して作動油の一部が外部へ
排出され圧力室内のエア抜き作用が連続的に行なわれる
、 （２）圧力室に供給される油圧が高い高油圧時には、連
通路が閉塞されており、該連通路を介しての作動油の排
出が阻止されろところから、圧力室内の４１１圧は、常
時セレクトピンを第１の位置に保持するに十分な油圧に
維持され該セレクトピンによるロッカーアーム相互間の
結合状態が安定的に確保される、 等の作用が得られる。

（実施例） 以下、第１図ないし第３図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

（第１の実施例） 第１図には本発明の第１の実施例に係る動弁装置を備え
た自動車用三井式（吸気量弁、排気量弁）ＯＨＣエンジ
ンの要部が示されており、同図において符号１はシリン
ダヘッド、２は吸気弁（カムシャフト４の軸方向に沿っ
て２個配置）、３は排気弁であり、これら二つの吸気弁
２とひとつの排気弁３はカムシャフト４を挟んでその両
側に配置されている。

カムシャフト４は、第２図に示す如くその軸方向に４個
の動弁カム、即ち、軸方向両側端に位置する第１低速用
カム５と第２低速用カ八〇とこれらの間のしかも該第１
低速用カム５寄りに位置する高速用カム７と第２低速用
カム６寄りに位置する排気弁用カム８の４個の動弁カム
を備えている。

この４つのカムのうち第１低速用カム５と第２低速用カ
ム６と高速用カム７が吸気弁駆動用カムとなる。

上記カムシャフト４の排気弁用カム８には、第５図に示
すように排気用ロッカーシャフト１６により揺動自在に
支持された排気用ロッカーアーム１１の一端１１ａが当
接されている。また、この排気用ロッカーアーム１１の
他端１１ｂにはアジャスタ１４を介して上記排気弁３の
ステム上端か当接されている。

一方、上記カムシャフト４の三つの吸気弁用カム５．６
．７には、それぞれ後述する如く吸気弁用の【コツカー
アーム９，９．１０が係合せしめられる。

低速用ロッカーアーム９は、その内部を作動油供給通路
１７とした吸気用ロッカーシャフト１５に揺動自在に支
持され、またその他端９ｂには力１２０−ラ１２が設け
られている。この低速用ロッカーアーム９は後述する高
速用ロッカーアーム１０を吸気用ロッカーシャフト１５
軸方向に挟んでその両側にそれぞれ１個づつ設けられて
おり、その一方の低速用ロッカーアーム９のカムローラ
１２は」−記カムシャフト４の第１低速用カム５に、ま
た他方の低速用ロッカーアーム９のカムローラ！２は第
２低速用カム６にそれぞれ当接せしめられている。

高速用ロッカーアーム１０は、上記一対の低速用ロッカ
ーアーム９．９間に位置した状態で上記吸気用ロッカー
シャフト１５に揺動自在に支持されている。この高速用
ロッカーアーム１０は、上記低速用ロッカーアーム９と
は異なり、吸気弁２への係合端を持たず、その一端に上
記カムシャフト４の高速用カム７に当接するカムローラ
１３のみをａしている。従って、上記低速用ロッカーア
ーム９はそれ単独で吸気弁２を駆動し得るが、高速用ロ
ッカーアーム１０はそれ単独では吸気弁２を駆動するこ
とができない。このため、この二つの低速用ロッカーア
ーム９と高速用ロッカーアームｌＯの間にはそれぞれこ
の雨音を必要に応じて一体的に連結するための後述する
二つのロッカーアーム切換機構３０Ａ、３０Ｉ３がそれ
ぞれ設置１られている。尚、この二つのロッカーアーム
切換機構３０Ａ、３０）３は、同一構成を有しており、
このためここでは、その構成については第１のロッカー
アーム切換機構３０Ａを例にとって説明し、その作動に
ついては第１のロッカーアーム切換機構３０Δと第２の
ロッカーアーム切換機構３０Ｂの両者を併用して説明を
することにする。また、この作動説明の都合上、第２図
においては二つのロッカーアーム切換機構３０Ａ、３０
１３のうち、第１のロッカーアーム切換機構３０Ａを低
速時における状態で、また第２のロッカーアーム切換機
構３０１３を高速時における状態でそれぞれ図示してい
る。

ロッカーアーム切換機構３０Ａは、低速用ロッカーアー
ム９側に設けられた深穴状の低速側シリンダ３１と、高
速用ロッカーアーム１０側にしかも該低速側シリンダ３
１と同軸状に設けられたストッパー２６付き深穴状の高
速側シリンダ３２と、これら二つのシリンダ内に軸方向
（矢印Ａ−Ｂ方向）に摺動自在に嵌挿されたセレクトピ
ン２５とを有している。

セレクトピン２５は、その軸方向一端面２５ａ側に凹部
２８を他端面２５ｂ側にスプリング受け２９をそれぞれ
形成した短軸体で構成され、しかもその内部には、本発
明を適用して、その凹部２８の底部とスプリング受け２
９側の端面２５ｂとを連通ずる連通路４０．４０・・が
形成されている。そして、このセレクトピン２５は、ス
プリング受け２９をシリンダ３１側に向けた状態でしか
もシリンダ３１側に設けたリターンスプリング２７によ
り常時シリンダ３′２側に付勢された状態で該シリンダ
３１及びシリンダ３２内に嵌挿されるが、その場合、こ
のセレクトピン２５の軸長は、これらのシリンダ３１．
３２との相対関係において次のように設定されている。

即ち、セレクトピンの軸長は、第２のロッカーアーム切
換機構３０Ｂのセレクトピン２５の如くその他端面２５
ｂがシリンダ３１の底部３１ａに当接した状態（以下の
説明においてはこの状態におけるセレクトピンの位置を
第１の位置という）においてはこれがシリンダ３１とシ
リンダ３２の両方に跨って配置され、これに対して第１
のロッカーアーム切換機構３０Ａのセレクトピン２５の
如くその一端面２５ａがストッパー２６に当接した状＠
（以下の説明においてはこの状態におけるセレクトピン
の位置を第２の位置という）においてはこれがシリンダ
３２側のみに位置するように該シリンダ３１．３２に対
して相対的に設定されている。

従って、セレクトピン２５が第１の位置に設定された状
態では、該セレクトピン２５により高速用ロッカーアー
ム１０と低速用ロッカーアーム９とが一体的に連結され
、この両者は吸気用ロッカーンヤフト１５を中心として
一体的に揺動する。

また、この状態では、セレクトピン２５内に形成した連
通路４０．４０・・がシリンダ３１の底面３１ａにより
閉塞されている。

これに対して、セレクトピン２５が第２の位置に設定さ
れた状態では該セレクトピン２５は低速用ロッカーアー
ム９とは非係合とされ、該低速用ロッカーアーム９と高
速用ロッカーアーム１０とはそれぞれ別々に揺動せしめ
られる。また、この状態では、その端面２５ｂとシリン
ダ３１の底面３１ａとが離間しているところから、連通
路４０゜４０・・は開口している。

尚、この圧力室２０は圧力室人口２２を介して吸気用ロ
ッカーシャフト１５内に形成された作動油供給通路１７
に連通せしめられている。さらに、この作動油供給通路
１７は油圧制御手段（図示省略）を介して油圧源に連通
している。尚、この油圧制御手段は作動油供給通路１７
側に供給される作動油の圧力をエンジン速度に応じて高
低２段階に設定するものであり、具体的には高速時には
高圧に、低速時には低圧にそれぞれ設定するようになっ
ている。　　、 さらに、上記カムシャフト４の第１低速用カム５と高速
用カム７の間においては、該高速用カム７のカムリフト
の方が第１低速用カム５のカムよりも大きくなるように
カムプロフィールが相対的に設定されている。

上述の如く構成されたロッカーアーム切換機構３０Ａ、
３０Ｂを備えた動弁装置においては、エンジンの低速時
には圧力室２０内に供給される油圧が低圧であるため、
セレクトピン２５はリターンスプリング２７のバネ力と
該セレクトピン２５に作用する浦圧力との差により第２
の位置に位置決めされている。従って、低速用ロッカー
アーム９と高速用ロッカーアーム１０とは相互に非連結
とされており、カムシャフト４の回転により低速用ロッ
カーアーム９が揺動し、吸気弁２は第１低速用カム５の
カム作用を受けて開閉作動する。

また、この状態ではセレクトピン２５の連通路４０．４
０・・が開口されているため、圧力室２０内に導入され
る作動油のうちその一部はこの連通路４０．４０・・を
通って外部へ排出されるが、この時同時に圧力室２０内
に溜ったエアが作動油とともに外部へ排出される（エア
抜き作用の実現）。

これにより、ロッカーアーム切換機構３０Ａ、３０Ｂの
的確且つ迅速な作動が確保される。

また、この場合、連通路４０．４０・・から作動油の一
部が外部へ排出されるため圧力室２０内の油圧は低圧と
なるが、もともとこの状態はセレクトピン２５をリター
ンスプリング２７のバネ力でストッパー２６側に付勢し
ている状態であり、圧力室２０内の油圧低下はセレクト
ピン２５の作動上何ら支障を与えるものでなく、逆に好
都合に作用するものである。また、連通路４０．４０・
・から排出される作動油も、その圧力が低くしから油漬
が少ないところから、これがヘヅドカバー内面に当たっ
て大きな衝撃音を発生ずるとか、あるいは飛散油の増大
によりブローバイガスの発生ｍが多くなる、等の不具合
の発生が未然に防止される。

一方、この状態からエンジン速度が上昇して高速側に移
１Ｔすると、圧力室２０内に高圧の油圧が供給され、セ
レクトピン２５はこの油圧を受けて矢印へ方向に移動し
、低速用ロッカーアーム９の低速側シリンダ３にと高速
用ロッカーアーム１０の高速側シリンダ３２の両方に跨
った第１の位置で停止する。従って、低速用ロッカーア
ーム９と高速用ロッカーアーム１０が一体化され、しか
しこの場合、第１低速用カム５のバルブリフトよりも高
速用カム７のバルブリフトの方が相対的に大きいところ
から、低速用ロッカーアーム９と高速用ロッカーアーム
ｌＯは高速用カム７のカム作Ｉｌｌを受けて一体的に揺
動し、吸気弁２を開閉作動させる。これにより、低速時
と高速時とで異なったバルブ特性が得られる。

この場合、この第１の位置はエンジンの高速運転中持続
される必要があるが、従来の動弁装置の如くこのような
高速運転中においても連通路から連続的に作動油の一部
を排出させているとエンジン速度の僅かな低下で圧力室
２０内の油圧が大きく低下し場合によってはセレクトピ
ン２５の第１の位置での保持が困難になるおそれのある
ことは既述の通りである。

ところが、この実施例のものにおいては、上述の如くセ
レクトピン２５が第１の位置に設定された状態において
は連通路４０．４０・・が閉塞されこの連通路４０．４
０・・を通しての作動油の排出が停止されろところから
、高速運転中圧力室２０内の油圧が常時所定圧（セレク
トピン２５を第１の位置に設定・保持するに十分な油圧
）に保持されろ。このため、ロッカーアーム切換機構の
作動が確実となり、その作動上の信頼性が向上する。

（第２の実施例） 第３図には本発明の第２の実施例に係る動弁装置の要部
が示されている。このロッカーアーム切換機構は、上記
第１の実施例と同様構造のロッカーアーム切換機構３０
Ａ、３０Ｂを備えており、従って、該第１の動弁装置と
同様の作用・効果が得られることは勿論であるが、さら
にこの実施例のものにおいては連通路４０の構成に工夫
をこらずことにより、上記作用・効果の外に、〔！ツカ
シャフト切換作用を迅速且つ確実に行なうことができる
ようにしている。以下、この連通路４０の構成並びにそ
の作用のみを詳述し、その他の部材には第２図の各部材
に対応さ仕た符号を付することによりその説明を省略す
る。

セレクトピン２５は、その両端面２５ａ、２５ｂに凹部
２８とスプリング受け２９を形成した短軸体で一体構成
されている。このセレクトピン２５は、その外周面上に
周溝４２を形成するとともに、この周溝４２と上記凹部
２８とを複数の斜孔４１゜４１・・で相互に連通させて
いる。

また、シリンダ３１の周壁のしかしセレクトピン２５が
第２の位置に設定された状態（第１のロッカーアーム切
換様＋１Ｉ３０Ａ側のセレクトピン２５の位置）におい
て該セレクトピン２５の周溝４２と対応する位置には、
貫通孔４３が形成されており、圧力室２０はこの斜孔４
１と周′ｆＩｔ４２と貫通孔４３を介して外部に連通さ
れている。この実施例では、この斜孔４！と周溝４２と
貫通孔４３とからなる一連の通路が特許請求の範囲中の
連通路に該当している。

また、この連通路４０は、セレクトピン２５が第１の位
置に設定された状態（第２のロッカーアーム切換機＋Ｎ
３０Ｂのセレクトピン２５の位置）においては、周ｉ１
’Ｉ４２と貫通孔４３とが軸方向に相対変位して相互に
非連通とされ且つ該周溝４２がシリンダ３２の内周面に
対向することにより、閉塞されるようになっている。従
って、この状態では、圧力室２０は密閉状態となってい
る。

このように連通路４０を構成することにより、エンジン
の低速運転時においてはセレクトピン２５が第２の位置
に設定され連通路４０を介してのエア抜きが行なわれ、
低速から高速への切換わり過渡期においては、セレクト
ピン２５の移動開始直後において連通路４０が閉塞され
るため圧力室２０内の油圧が急速に上昇しセレクトピン
２５は迅速に且つ確実に第１の位置に設定され、また高
速運転中は連通路４０が閉塞されているため圧力室２０
内の油圧が常時適正圧に保持されセレクトピン２５の第
１の位置での保持が確実ならしめられる。

尚、上記実施例では、それぞれ異ったカムによって揺動
する二つのロッカーアーム間の係脱をセレクトピンで行
なうものについて示したが、例えば、一方のロッカーア
ームをカムシャフトのカムに係合し、他方のロッカーア
ームを吸気弁あるいは排気弁に係合さ什、セレクトピン
で両口ツカ−アームを係脱することで吸気弁あるいは排
気弁の作動と停止を制御する動弁装置など、ロッカーア
ーム間を油圧作動のセレクトピンで係脱し、吸気弁ある
いは排気弁の動弁特性を変えるエンジンの動弁装置にも
本発明は適用できるものである。

（発明の効果） 本発明は、隣接して設けられるロッカーアーム間を係脱
して吸気弁あるいは排気弁の動弁特性を変えるエンジン
の動弁装置において、上記ロッカーアーム間に、シリン
ダ内に摺動自在に嵌挿され且つその一端側に形成される
圧力室内に導入される油圧に応じて摺動変位可能とされ
高油圧時には上記ロッカーアーム間に跨って両者を一体
的に連結する第１の位置にまた低油圧時には上記ロッカ
ーアームのい「れか−刃側に位置しこれらの揺動方向に
おける相対変位を許容する第２の位置にそれぞれ選択的
に位置設定されるセレクトピンを有し、上記シリンダあ
るいはセレクトピンに上記圧力室を外部へ連通させる連
通路を形成するとともに、該連通路を、上記セレクトピ
ンが第１の位置に設定された状態では閉塞されまた該セ
レクトピンが第２の位置に設定された状態では開口され
る如く構成したことを特徴とするものである。

従って、本発明のエンジンの動弁装置によれば、連通路
を介してのエア抜き作用が低油圧時にのみ行なわれ高油
圧時には行なわれないところから、（＋）　　高油圧時
においては圧力室内の油圧が常時適正に保持されセレク
トピンによるロッカーアーム相互間の結合状態が安定的
に確保され、それだけ動弁装置の作動上の信頼性が向上
する、（２°）連通路から排出される作動油はその圧力
が低くしかも油量も少ないところから、この排出油のへ
ラドカバー内面への衝突が抑制され衝突音によるエンジ
ン騒音が可及的に低減されるとともに、飛散油量が可及
的に減少しブローバイガス発生が抑制される、 等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る動弁装置の要部断面
図、第２図は第１図の■部拡大図、第３図は本発明の第
２の実施例に係る動弁装置の要部断面図である。 ■・・・・・シリンダヘッド ２・・・・・吸気弁 ３・・・・・排気弁 ４・・・・・カムシャフト ５．６　・・・・低速用カム ７・・・・・高速用カム ８・・・・・排気弁用カム ９・・・・・低速用ロッカーアーム ｌＯ・・・・高速用ロッカーアーム １２．１３　・・・カムローラ Ｉ４・・・・アジャスタ １５、１６　・・・ロッカシャフト １７・・・・作動油供給通路 ２０・・・・圧力室 ２２・・・・圧力室入口 ２５・・・・セレクトピン ２７・・・・リターンスプリング ３０＾、３０Ｂ　・・ロッカーアーム切換機構３１．３
２　・童・シリンダ ４０・・・・連通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、隣接して設けられるロッカーアーム間を係脱して吸
   気弁あるいは排気弁の動弁特性を変えるエンジンの動弁
   装置において、上記ロッカーアーム間に、シリンダ内に
   摺動自在に嵌挿され且つその一端側に形成される圧力室
   内に導入される油圧に応じて摺動変位可能とされ高油圧
   時には上記ロッカーアーム間に跨って両者を一体的に連
   結する第１の位置にまた低油圧時には上記ロッカーアー
   ムのいずれか一方側に位置しこれらの揺動方向における
   相対変位を許容する第２の位置にそれぞれ選択的に位置
   設定されるセレクトピンを有し、上記シリンダあるいは
   セレクトピンには上記圧力室を外部へ連通させる連通路
   が形成されており、しから該連通路は上記セレクトピン
   が第１の位置に設定された状態では閉塞されまた該セレ
   クトピンが第２の位置に設定された状態では開口される
   如く構成されていることを特徴とするエンジンの動弁装
   置。