JPH02267306A - 内燃機関の動弁機構におけるバルブアジャスタ - 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、内燃機関の動弁機構における閉弁時のカムと
ロッカーアームとのクリアランスを自動的に調整するバ
ルブアジャスタに関する。

〔従来の技術〕

内燃機関（以下エンジンという）においては、運転時の
各部の熱膨張や、摩耗等の経時的な変化等の要因により
、閉弁時におけるロッカーアームとエンジンバルブとの
間のクリアランス、又はロッカーアームとカムとのクリ
アランスが変化することがある。

このクリアランスが変化すると、弁の開き具合、すなわ
ちバルブリフトや開弁周期等に狂いが生じ、エンジンの
出力性能や経済性等が悪化するおそれがある。

このようなおそれをなくすため、上記クリアランスを自
動的に調節しうるようにしたものとして、油圧を用いて
、ロッカーアームの基端部を枢支するピボットを昇降さ
せるようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような従来のバルブアジャスタは、油圧を用いて
いるので、シリンダヘッドに圧油供給用の流通路を穿設
したり、シリンダヘッドに圧油管路を接続したりしなけ
ればならず、構造が複雑になるとともに、応答性が不十
分である等の問題点がある。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑み
、構造が簡単で、かつ応答性のよい内燃機関の動弁機構
におけるバルブアジャスタを提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の動弁機構
におけるバルブアジャスタは、基端部をシリンダヘッド
に枢支したロッカーアームの中間部上面に、クランクシ
ャフトと同期して回転するカムシャフトに設けたカムを
摺接し、該カムの回転により、前記ロッカーアームを回
動させて、その先端部でエンジンバルブの軸端を押動し
て開弁するようにした内燃機関の動弁機構において、閉
弁時におけるカムとロッカーアームとのクリアランスを
調整するバルブアジャスタであって、前記ロッカーアー
ムの基端部を枢支するピボットを、シリンダヘッダより
カム側に向かって進退させる進退装置と、前記ロッカー
アームを、エンジンバルブの軸端に常時圧接する方向に
付勢するばねと、前記ロッカーアームの上面と対向させ
てシリンダヘッドに支持され、かつロッカーアームの対
向面までの距離を常時測定する変位センサと、前記シリ
ンダヘッドとカムシャフトとの間に設けられ、前記カム
シャフトの回転角度を検出するカム角度検知装置と、該
カム角度検知装置により、前記カムのボトム面がロッカ
ーアームに対向しているベースサイクルを検出している
ときの前記変位センサの測定値と、予め定めた設定値と
を比較し、その差が小となるように、前記進退装置を制
御する制御装置とを備えることを特徴としている。

〔作　　用〕

内燃機関の作動時に、カムシャフトは、クランクシャフ
トと同期して回転し、このときのカムの回転により、ロ
ッカーアームの中間部上面が押し下げられ、ロッカーア
ームは、ピボットを支点として回動させられて、その先
端部で、エンジンバルブの軸端を押動し、開弁させられ
る。

変位センサは、それと対向するロッカーアームの対向面
までの距離を、常時測定している。

カム角度検知装置は、カムシャフトの回転角度を常時検
出し、カムが、そのボトム面がロッカーアームと対向し
ているベースサイクルにあるがどうかを判断する。

制御装置においては、カム角度検知装置によりカムがベ
ースサイクルにあることを検出しているときの変位セン
サの測定値と、予め定められた設定値とが比較され、そ
の差が小となるように、進退装置が制御される。

すなわち、変位センサの測定値の方が設定値より大のと
きは、ロッカーアームの基端部を枢支するピボットがカ
ム側に向かって進出するように、進退装置が制御され、
逆に、設定値の方が測定値より大のときは、ピボットが
カムより離れるように、進退装置が制御される。

その結果、閉弁時におけるカムのボトム面と、それに対
向するロッカーアームの上面との間のクリアランスは、
常時一定に維持される。

制御装置における設定値は、このクリアランスがＯに近
い値となるように定めるのがよい。

なお、カム角度検知装置が、カムがベースサイクルにな
いこと、すなわち、カムのボトム面がロッカーアームの
対向面から離れていることを検出しているときは、変位
センサから制御装置への信号の伝達を遮断するか、又は
変位センサの作動を無効とするのがよい。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を、添付図面に基づいて説明す
る。

（１）は、吸気弁としたエンジンバルブで、上下方向を
向く軸部（１ａ）の中間部は、バルブガイド（２）によ
り上下動可能に案内されている。

軸部（ｌａ）の上端部にコツタ（図示略）を介して係止
されたリテーナ（３）と、シリンダヘッド（４）との間
には、バルブスプリング（５）が縮設されており、この
バルブスプリング（５）により、エンジンバルブ（１）
は、その軸部（１ａ）の下端における傘部（１ｂ）が、
バルブシート（６）からなる弁口を閉じるように、常時
上向きに付勢されている。

軸部（１ａ）の上端には、軸部（１ａ）と直角方向を向
くロッカーアーム（７）の先端部下面に形成した弧状の
抑圧面（７ａ）が圧接されている。

ロッカーアーム（７）は、その基端部下面に設けられた
球面状の凹部（７ｂ）を、シリンダヘッド（４）に穿設
された上下方向を向くねじ孔（８）に螺合した螺杵（９
）の上端に、環状溝（ｌｏａ）を介して連設された球頭
状のピボット（１０）に嵌合することにより枢着されて
いる。

（１１）は、側面形が横向きＵ字状に折曲されたばねで
、その基端部は、前記環状溝（１０ａ）に、回転可能と
して嵌合され、かつ同じく先端部は、ロッカーアーム（
７）の中間部上面に係止されて、ロッカーアーム（７）
を、エンジンバルブ（１）の軸端に常時圧接する方向に
付勢している。

螺杵（９）の下端には、小径のピニオン（１２）が連設
されており、このピニオン（１２）は、シリンダヘッド
（４）に形成した水平方向の受孔（１３）に、左右方向
に摺動自在に嵌合したラック（１４）と噛合している。

第３図に明示しであるように、ラック（１４）の左端に
は、後方を向く突片（１４ａ）が連設されており、この
突片（１４ａ）に設けた左右方向のねじ孔（１７）には
、シリンダヘッド（４）の左端に取付けたモータ（１５
）の回転軸に固着された左右方向を向く螺杵（１６）が
螺合している。

螺杵（１６）の右端は、受孔（１３）の中間部に形成さ
れた段部（１３ａ）に、回転自在に枢支されている。

螺杵（９）、ピニオン（１２）、ラック（１４）、螺杵
（１６）、及びモータ（１５）等により、ピボット（１
０）を上下方向に移動させる進退装置（１８）が形成さ
れている。

すなわち、モータ（１５）により、螺杵（１６）を、ラ
ック（１４）が左進する方向に回転させると、螺杵（９
）は上昇し、ピボット（１０）は上昇させられる。

また螺杵（１６）を、逆方向に回転させると、螺杵（９
）は下降して、ピボット（１０）が下降させられる。

ロッカーアーム（７）の先端部寄りの上面には、側面形
が上向き弧状をなす当接面（７ｃ）が形成されている。

この当接面（７ｃ）には、シリンダヘッド（４）上に立
設された軸受（１９）に枢支され、かつ内燃機関のクラ
ンクシャフト（図示略）と同期して回転するカムシャフ
ト（２０）に設けたカム（２１）が当接するようになっ
ている。

前記当接面（７ｃ）の−側方には、突片（７ｄ）が連設
されており、この突片（７ｄ）の上方には、変位センサ
（２２）が、突片（７ｄ）の上面より若干の距ｆｉ（Ｄ
）を隔てて対向するようにして、一方の軸受（１９）よ
りカム（２１）側に延出する支持筒部（１９ａ）の下面
に固着されている。

変位センサ（２２）は、例えば静電容量型又は電磁誘導
型等の公知の非接触変位計であり、これによって、突片
（７ｄ）の上面までの距離（Ｄ）を常時測定している。

第２図に示すように、他方の軸受（１９）には、カムシ
ャフト（２０）の回転角度を検出する公知のロータリー
エンコーダ等よりなるカム角度検知装置（２３）が設け
られている。

第１図における符号（２４）は、カム角度検知装置（２
３）により、カム（２１）のボトム面（２１ａ）がロッ
カーアーム（７）の当接面（７Ｃ）に対向しているベー
スサイクルを検出しているときの変位センサ（２２）の
測定値（Ｄよ）と、予め定めた設定値（Ｄ、）とを比較
し、その差が小となるように前記進退装置（１８）を制
御する制御装置である。

制御装置（２４）は、ゲート回路（２５）と、比較回路
（２６）と、設定回路（２７）と、モータ制御回路（２
８）とからなっている。

ゲート回路（２５）は、カム角度検知装置（２３）がカ
ム（２１）のベースサイクルを検出しているときは、変
位センサ（２２）の出力信号が比較回路（２６）に送ら
れるのを許容し、カム角度検知装置（２３）がベースサ
イクル以外のサイクルを検出しているときは、変位セン
サ（２２）の出力信号が比較回路（２６）に送られるの
を遮断するようになっている。。

ベースサイクルは、例えばカム（２１）の山部（２１ｂ
）がロッカーアーム（７）の当接面（７ｃ）と反対側、
すなわち第１図の上方を向く適宜の角度、例えば６０°
の範囲と定めておくのがよい。

なお、４気筒の内燃機関の場合、共通のカムシャフト（
２０）に、４個又はその複数倍のカム（２１）が互いに
９０″ずつ位相をずらせて設けられているので、その共
通のカムシャフト（２０）の回転角度を、１個のカム角
度検知装置（２３）により検出するだけで、すべてのカ
ム（２１）の回転角度を知ることができ、カム角度検知
装置（２３）を共用することができる。

設定回路（２７）は、設定値（Ｄ、）を設定するための
もので、この設定値（Ｄｏ）は、閉弁時のロッカーアー
ム（７）の当接面（７ｃ）とカム（２１）のボトム面（
２１ａ）との間のクリアランス（Ｃ）が０に近い値とな
るような適宜の値に設定するのがよい。

比較回路（２６）は、変位センサ（２２）により測定さ
れた距離（Ｄ）の測定値（Ｄ□）と、設定回路（２７）
により設定された設定値（Ｄ、）とを比較するためのの
もである。

モータ制御回路（２８）は、比較回路（２６）において
両値（Ｄよ）（Ｄ、）が比較された結果、測定値（Ｄ□
）が設定値（Ｄｏ）より大のとき（ｏｘ＞Ｄｏ）は、ピ
ボット（１０）が上昇するようにモータ（１５）を作動
させ、また測定値（Ｄ工）が設定値（Ｄ、）より小のと
き（Ｄ□＜Ｄ、）は、ピボット（１ｏ）が下降するよう
にモータ（１５）を作動させるようになっている。

なお、測定値（Ｄ□）と設定値（Ｄｏ）とがほぼ同一の
場合は、モータ（１５）は停止させておくのがよい。

この実施例のような構成とすることにより、内燃機関の
作動時における各構成部材の熱膨張や、各部の摩耗等に
より、クリアランス（Ｃ）が変化しようとしても、ピボ
ット（１０）が自動的に昇降して、クリアランス（Ｃ）
は常に一定に維持される。

上記実施例においては、進退装置（１８）を、２つのね
じ送り機構（ねじ孔（８）と螺杵（９）、及びねじ孔（
１７）と螺杵（１６））と、ピニオン・ラック機構（ピ
ニオン（１２）とラック（１４））と、モータ（１５）
とを用いたものとしたが、進退装置（１８）は、制御装
置（２４）により、ピボット（１０）を自動的に進退さ
せることができるものであれば、どのような構成のもの
でもよい。

変位センサ（２２）は、例えばカムシャフト（２０）の
側方にずらせて、シリンダヘッド（４）に取付けてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によると、油圧を用いることなく、電気的に制御
できるとともに、構造が簡単で、応答性がよい等の利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を備える内燃機関の動弁機
構の要部の縦断正面図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線より見た平面図、第３図は
、第１図のＢ−Ｂ線に沿う拡大横断平面図である。 （１）エンジンバルブ　　（１ａ）軸部（１ｂ）傘部　
　　　　　　（２）バルブガイド（３）リテーナ　　　
　　　（４）シリンダヘッド（５）バルブスプリング　
（６）バルブシート（７）ロッカーアーム　　　（７ａ
）抑圧面（７ｂ）凹部　　　　　　　（７ｃ）当接面（
７ｄ）突片　　　　　　　（８）ねじ孔（９）螺杵　　
　　　　　　（１０）ピボット（１０ａ）環状溝　　　
　　　（１１）ばね（１２）ピニオン　　　　　（１３
）受孔（１３ａ）段部　　　　　　　（１４）ラック（
１４ａ）突片　　　　　　　（１５）モータ（１６）螺
杵 （１８）進退装置 （１９ａ）支持筒部 （２１）カム （２１ｂ）山部 （２３）カム角度検知装置 （２４）最小値検出回路 （２６）比較回路 （２８）モータ制御回路 （Ｄ）距離 （１７）ねじ孔 （１９）軸受 （２０）カムシャフト （２１ａ）ボトム面 （２２）変位センサ （２４）制御装置 （２５）ゲート回路 （２７）設定回路 （Ｃ）クリアランス 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基端部をシリンダヘッドに枢支したロッカーアームの中
   間部上面に、クランクシャフトと同期して回転するカム
   シャフトに設けたカムを摺接し、該カムの回転により、
   前記ロッカーアームを回動させて、その先端部でエンジ
   ンバルブの軸端を押動して開弁するようにした内燃機関
   の動弁機構において、閉弁時におけるカムとロッカーア
   ームとのクリアランスを調整するバルブアジャスタであ
   って、 前記ロッカーアームの基端部を枢支するピボットを、シ
   リンダヘッダよりカム側に向かって進退させる進退装置
   と、 前記ロッカーアームを、エンジンバルブの軸端に常時圧
   接する方向に付勢するばねと、 前記ロッカーアームの上面と対向させてシリンダヘッド
   に支持され、かつロッカーアームの対向面までの距離を
   常時測定する変位センサと、前記シリンダヘッドとカム
   シャフトとの間に設けられ、前記カムシャフトの回転角
   度を検出するカム角度検知装置と、 該カム角度検知装置により、前記カムのボトム面がロッ
   カーアームに対向しているベースサイクルを検出してい
   るときの前記変位センサの測定値と、予め定めた設定値
   とを比較し、その差が小となるように、前記進退装置を
   制御する制御装置とを備えることを特徴とする内燃機関
   の動弁機構におけるバルブアジャスタ。