JPH0245001B2 - Nainenkikannodobensochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、吸気弁あるいは排気弁に連動、連結
されたカムフオロアを含む複数のカムフオロアが
隣接配置され、カムシヤフトには、それらのカム
フオロアを隣接のカムフオロアとは異なる揺動量
で作動せしめるべくカムあるいは同心円形の隆起
部が固設かれ、各カムフオロアには、相互の当接
面を隣接カムフオロア間に対応する位置とした連
結解除位置と、隣接するカムフオロアにともに嵌
合する連結位置との間で移動可能であつて相互に
当接した複数の切換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、かかる動弁装置は、たとえば特開昭61−
19911号公報等で公知である。

(3) 発明が解決しようとする問題点 ところが、上記従来のものでは、弁リフト量を
大きくするための高速用カムに摺接するカムフオ
ロアと、弁リフト量を小さくするための低速用カ
ムあるいは弁を閉弁したままとするための隆起部
に摺接するカムフオロアとが隣接配置されている
ときに、連結切換機構を連結解除状態にした場合
には、低速用カムあるいは隆起部に摺接したカム
フオロアの揺動作動量が小さいかあるいは零であ
るので、高速用カムの高位部が低速用カムあるい
は隆起部に摺接しているカムフオロアに嵌合した
切換ピンと干渉するおそれがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、連結切換機構の連結解除時にカムと切換ピ
ンとの干渉を確実に防止するようにした内燃機関
の動弁装置を提供することを目的とする。

Ｂ 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、対応するカムフオロアの揺動
量を連結切換機構の連結解除時に隣接カムフオロ
アよりも大きくすべくカムシヤフトに設けられた
カムは、その最高位部の回転軌跡と、連結切換機
構の連結解除状態での隣接カムフオロアに嵌合し
た切換ピンの外周面との間に相互の干渉を回避し
得る間隔をあけるべく形成される。

(2) 作 用 上記構成によれば、連結切換機構の連結解除時
に、隣接するカムフオロアの揺動作動量差が大き
くても、カムと切換ピンとが接触することはな
く、カムおよび切換ピンの干渉を確実に防止する
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、多気筒内燃機関の或る気筒で機関本体Ｅに
設けられた一対の吸気弁１ａ，１ｂ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
ムシヤフト２に一体に設けられた隆起部３、低速
用カム４および高速用カム５と、カムシヤフト２
と平行なロツカシヤフト６に枢支されるカムフオ
ロアとしての第１、第２および第３ロツカアーム
７，８，９と、各ロツカアーム７〜９間に設けら
れる連結切換機構１０との働きにより開閉駆動さ
れる。

カムシヤフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自
在に配設されており、隆起部３は吸気弁１ｂに対
応する位置で同心円形にしてカムシヤフト２に一
体化されている。また低速用カム４は吸気弁１ａ
に対応する位置でカムシヤフト２に一体化されて
おり、高速用カム５は隆起部３および低速用カム
４間でカムシヤフト２に一体化される。低速用カ
ム４はカムシヤフト２の半径方向に沿う突出量が
比較的小さい高位部４ａと、ベース円部４ｂとを
有する。また高速用カム５は、カムシヤフト２の
半径方向外方への突出量を前記高位部４ａよりも
大とするとともにその高位部４ａよりも広い中心
角範囲にわたる高位部５ａと、ベース円部５ｂと
を有する。

ロツカシヤフト６は、カムシヤフト２よりも下
方で固定配置される。このロツカシヤフト６に
は、一方の吸気弁１ａに連動、連結される第１ロ
ツカアーム７と、他方の吸気弁１ｂに連動、連結
される第２ロツカアーム８と、第１および第２ロ
ツカアーム７，８間に配置される第３ロツカアー
ム９とが相互に隣接してそれぞれ枢支される。

第１ロツカアーム７の上部には低速用カム４に
摺接するカムスリツパ１１が設けられ、第２ロツ
カアーム８の上部には隆起部３に摺接するスリツ
パ１２が設けられ、第３ロツカアーム９の上部に
は高速用カム５に摺接するカムスリツパ１３が設
けられる。

一方、両吸気弁１ａ，１ｂの上部には鍔部１４
がそれぞれ設けられており、これらの鍔部１４と
機関本体Ｅとの間には弁ばね１５がそれぞれ介装
され、各吸気弁１ａ，１ｂはその弁ばね１５によ
り閉弁方向すなわち上方に向けてそれぞれ付勢さ
れる。また第１および第２ロツカアーム７，８の
先端には、吸気弁１ａ，１ｂの上端に当接するタ
ペツトねじ１６が進退可能にそれぞれ螺合され
る。

第３ロツカアーム９は、ロツカシヤフト６から
両吸気弁１ａ，１ｂ側にわずかに延出されてお
り、この第３ロツカアーム９は、機関本体Ｅとの
間に設けた弾発付勢手段１９により高速用カム５
に摺接する方向に弾発付勢される。

弾発付勢手段１９は、閉塞端を第３ロツカアー
ム９に当接させた有底円筒状のリフタ２０と、リ
フタ２０および機関本体Ｅ間に縮設されるコイル
状リフタばね２１とを備え、リフタ２０は、機関
本体Ｅに穿設した有底穴２２に摺動自在に嵌合さ
れる。

第４図において、各ロツカアーム７〜９間に
は、それらの連結および連結解除を切換える連結
切換機構１０が設けられる。

連結切換機構１０は、第１および第３のロツカ
アーム７，９間を連結可能な第１切換ピン２３
と、第３および第２ロツカアーム９，８間を連結
し得る第２切換ピン２４と、第１および第２切換
ピン２３，２４の移動を規制する第３切換ピン２
５と、各ピン２３〜２５を連結解除側に付勢する
戻しばね２６とを備える。

第１ロツカアーム７には、第３ロツカアーム９
側に開放した有底の第１ガイド穴２７がロツカシ
ヤフト６と平行に穿設されており、この第１ガイ
ド穴２７に第１切換ピン２３が摺動可能に嵌合さ
れ、第１切換ピン２３の一端を第１ガイド穴２７
の閉塞端との間に油圧室２８が画成される。しか
も第１ガイド穴２７の閉塞端には第１切換ピン２
３の一端側への移動を規制する規制突部２９が突
設される。

さらにロツカシヤフト６内には図示しない油圧
供給源に通じる油圧供給路３０が設けられ、該油
圧供給路３０は、第１ロツカアーム７の揺動状態
に拘らず前記油圧室２８に常時連通される。

第３ロツカアーム９には、第１ガイド穴２７に
対応する同一径のガイド孔３３がロツカシヤフト
６と平行にして両側面間にわたつて穿設されてお
り、前記第１切換ピン２３の他端に一端が当接さ
れる第２切換ピン２４がガイド孔３３に摺動可能
に嵌合される。

第２ロツカアーム８には、前記ガイド孔３３に
対応する同一径である有底の第２ガイド穴３４が
第３ロツカアーム９側に開放してロツカシヤフト
６と平行に穿設され、第２切換ピン２４の他端に
当接する円板状の第３切換ピン２５が第２ガイド
穴３４に摺動可能に嵌合される。第３切換ピン２
５には、軸部３５が同軸に連設されており、該軸
部３５は第２ガイド穴３４の閉塞端に穿設した案
内孔３６に移動自在に挿通される。しかも軸部３
５を囲繞して第２ガイド穴３４の閉塞端および第
３切換ピン２５間に戻しばね２６が縮設され、こ
の戻しばね２６により相互に当接した前記各ピン
２３，２４，２５が油圧室２８側に付勢される。

かかる連結切換機構１０では、油圧室２８の油
圧が解放されている状態では、各切換ピン２３，
２４，２５が戻しばね２６のばね力により油圧室
２８側に移動しており、この状態では、第１およ
び第２切換ピン２３，２４の当接面は第１および
第３ロツカアーム７，９間に対応する位置にあ
り、第２および第３切換ピン２４，２５の当接面
は第３および第２ロツカアーム９，８間に対応す
る位置にある。したがつて各ロツカアーム７〜９
は連結解除状態にあり、相互に相対揺動可能であ
る。また油圧室２８に高油圧を供給すると、各切
換ピン２３，２４，２５は戻しばね２６のばね力
に抗して移動し、第１切換ピン２３がガイド孔３
３に嵌合するとともに第２切換ピン２４が第２ガ
イド穴３４に嵌合する。これにより各ロツカアー
ム７〜９は一体的に連結された状態となり、一体
的に揺動作動する。

ところで、第３ロツカアーム９に摺接している
高速用カム５は、連結切換機構１０の連結解除時
に第１および第２ロツカアーム７，８よりも第３
ロツカアーム９を大きく揺動させるものである
が、この高速用カム５は、その高位部５ａの最高
位部回転軌跡と、連結切換機構１０が連結解除状
態にあるときの第３切換ピン２５の側面との間に
間隔ｌ（第５図参照）を有するように形成される。
しかも該間隔はｌは、高速用カム５の高位部５ａ
と、連結切換機構１０が連結解除状態にあるとき
の第３切換ピン２５との干渉を回避し得る程度に
設定されるものであり、製作公差を考慮しても前
記干渉を確実に回避し得るように寸法が定められ
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油圧室２８の油圧は解放され
ており、各ピン２３〜２５は戻しばね２６のばね
力により油圧室２８側に最大限移動した連結解除
状態にある。かかる連結解除状態にあつては、カ
ムシヤフト２の回転作動により第１ロツカアーム
７は低速用カム４との摺接に応じて揺動し、第２
ロツカアーム８は隆起部３との摺接により揺動作
動しない、したがつて一方の吸気弁１ａは低速用
カム４の形状に応じたタイミングおよびリフト量
で開閉作動し、他方の吸気弁１ｂは閉弁休止した
まである。この際、第３ロツカアーム９は高速用
カム５との摺接に応じて揺動するが、その揺動動
作は第１および第２ロツカアーム７，８に何らの
影響も及ぼさない。

機関の高速運転時には油圧室２８に高油圧が供
給される。これにより第１および第２切換ピン２
３，２４ならびに第３切換ピン２５は戻しばね２
６のばね力に抗して連結位置側へと移動し、第１
切換ピン２３がガイド孔３３に嵌合するとともに
第２切換ピン２４が第２ガイド穴３４に嵌合し、
各ロツカアーム７〜９が連結される。このとき高
速用カム５に摺接している第３ロツカアーム９の
揺動量が最も大きいので、第１および第２ロツカ
アーム７，８は第３ロツカアーム９とともに揺動
し、両吸気弁１ａ，１ｂは高速用カム５の形状に
応じたタイミングおよびリフト量で開閉作動す
る。

また機関を高速運転状態から低速運転状態へと
切換えるとき、すなわち連結切換機構１０を、そ
の連結状態から連結解除状態へと切換えるときに
油圧室２８に供給されている油圧を解放すると、
第３ロツカアーム９が高速用カム５のベース円部
５ｂに摺接した状態で連結切換機構１０の切換作
動が行なわれる。すなわち油圧室２８の油圧解放
時に第３ロツカアーム９が高速用カム５のベース
円部５ｂに摺接した状態では、第１ロツカアーム
７は低速用カム４のベース円部４ｂに摺接し、か
つ第２ロツカアーム８は隆起部３に摺接している
ので、第１ガイド穴２７、ガイド孔３３および第
２ガイド穴３４の軸線が一致し、各切換ピン２
３，２４，２５は戻しばね２６のばね力により油
圧室２８側に速やかに押圧移動せしめられ、第１
および第２切換ピン２３，２４の当接面が第１お
よび第３ロツカアーム７，９間に対応する位置
に、また第２および第３切換ピン２４，２５の当
接面が第３および第２ロツカアーム９，８間に対
応する位置となり、連結切換機構１０が連結解除
状態となる。さらに油圧室２８に供給されている
油圧を解放したときに、各ロツカアーム７，８，
９が高速用カム４により揺動作動している途中に
あるときには、第３ロツカアーム９の揺動作動が
第１切換ピン２４を介して第１ロツカアーム７に
伝達されるとともに第２切換ピン２５を介して第
２ロツカアーム８に伝達されているので、第１お
よび第２切換ピン２３，２４には剪断力が作用し
ており、この状態では戻しばね２６のばね力によ
つても各切換ピン２３〜２５を油圧室２８側に駆
動することはできない。しかるに、その後、第３
ロツカアーム９が高速用カム５のベース円部５ｂ
に摺接した状態となると、上述と同様に第１ガイ
ド穴２７、ガイド孔３３および第２ガイド穴３４
の軸線が一致して上記剪断力の作用が解除され、
各切換ピン２３，２４，２５は戻しばね２６のば
ね力により油圧室２８側に速やかに押圧移動せし
められる。このように連結切換機構１０の連結状
態から連結解除状態への切換作動は、油圧室２８
の油圧を解放した後、それぞれの気筒の１サイク
ル（カムシヤフト２で１回転、クランク軸で２回
転）の間に行なわれることになる。

ところで連結切換機構１０の連結解除時には、
第５図で示すように、第１ロツカアーム７の揺動
量が比較的小さく、しかも第２ロツカアーム８が
揺動作動しないのに対し、第３ロツカアーム９
は、高速用カム５により比較的大きく揺動作動す
る。この際、高速用カム５の高位部５ａにおける
最高位部回転軌跡と、第３切換ピン２５の側面と
の間には間隔ｌがあいているので、高速用カム５
の高位部５ａが第３切換ピン２５と干渉すること
はない。また第１ロツカアーム７に嵌合している
第１切換ピン２３は、前記第３切換ピン２５より
も下方側にあるので、高速用カム５の高位部５ａ
との干渉が必然的に回避される。このようにして
高速用カム５の高位部５ａが、第１および第３切
換ピン２３，２５に当接して干渉することを確実
に防止することができ、その干渉による破損を確
実に回避しながら、隣接するカム同志、スリツパ
同志およびロツカアーム同志の間隔を最小限にし
てコンパクト化を図ることができる。

以上の実施例では吸気弁の動弁装置について説
明したが、本発明は排気弁の動弁装置についても
適用可能である。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、対応するカムフ
オロアの揺動量を連結切換機構の連結解除時に隣
接カムフオロアよりも大きくすべくカムシヤフト
に設けられたカムは、その最高位部の回転軌跡
と、連結切換機構の連結解除状態での隣接カムフ
オロアに嵌合した切換ピンの外周面との間に相互
の干渉を回避し得る間隔をあけるべく形成される
ので、隣接するカム、カムフオロアの間隔を小さ
くしてコンパクト化を図りながらカムと切換ピン
との干渉を確実に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−線断面図、第４図は
各切換ピンが同軸上にあるときの第２図の−
線拡大断面図、第５図は各ロツカアームの相対揺
動量差が最大になつたときの第４図に対応した断
面図である。 １ａ，１ｂ…吸気弁、３…隆起部、４…低速用
カム、５…高速用カム、５ａ…高位部、７，８，
９…カムフオロアとしてのロツカアーム、１０…
連結切換機構、２３，２４，２５…切換ピン、ｌ
…間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気弁あるいは排気弁に連動、連結されたカ
   ムフオロアを含む複数のカムフオロアが隣接配置
   され、カムシヤフトには、それらのカムフオロア
   を隣接のカムフオロアとは異なる揺動量で作動せ
   しめるべくカムあるいは同心円形の隆起部が固設
   され、各カムフオロアには、相互の当接面を隣接
   カムフオロア間に対応する位置とした連結解除位
   置と、隣接するカムフオロアにともに嵌合する連
   結位置との間で移動可能であつて相互に当接した
   複数の切換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、対応するカムフ
   オロアの揺動量を連結切換機構の連結解除時に隣
   接カムフオロアよりも大きくすべくカムシヤフト
   に設けられたカムは、その最高位部の回転軌跡
   と、連結切換機構の連結解除状態での隣接カムフ
   オロアに嵌合した切換ピンの外周面との間に相互
   の干渉を回避し得る間隔をあけるべく形成される
   ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。