JPH03258904A - 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） この発明はエンノンの弁作動装置、特にエンノンの運転
条件に応じて弁リフト特性を切換えるものに関する。

（従来の技術） 従来から低中速運転時のトルクと高速運転時の出力向上
を両立するため、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
ングあるいは吸排ス量を制御することが知られている（
例えばａｍ昭６３１６７０１６号公報、特開昭６３−５
７８０５号公報等参照）。

これについて説明すると、その揺動先端が弁に当接する
メインロッカアームと、このメインロッカアームの片側
に隣接して弁との当接部位を持たないサブロッカアーム
とが共通のロッカシャフトに揺動可能に支持され、メイ
ンロッカアームには低速用カムが、サブロッカアームに
は低速用カムよりも開弁角度または弁ワット量が大きく
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、ロッカシャフトから所定の距離だけ離れた揺動
部位においてロッカシャフトと平行な方向には、作動油
圧に応動するプランジャが嵌合穴に嵌まりあるいは嵌合
穴から抜けることで２つのロッカアームが結合されたり
その結合が解かれたすする。

（発明が解決しようとする課Ｂ） ところで、このような従来装置ではメインロッカアーム
とサブロッカアームおよび２つのカム間に生じる加工誤
差をそれぞれ吸収する必要から、全閉時に弁とロッカア
ーム間に設けられるバルブクリアランスが増大する傾向
にあり、タペット音の増大を招いた。

この対策として、油圧によりバルブクリアランスを自動
的に零に調節するラッシュ７ノヤスタを設けることが考
えられるが、メインロッカアームとサブロッカアームが
一体となって揺動する結合状態において、低速用カムに
摺接するメインロッカアームのカム７オａ７より高速用
カムに摺接するサブロッカアームのカム７ｔロワが加工
誤差によりカム側に突出する可能性があり、この場合メ
インロッカアームとサブロッカアームが互いに独立的に
揺動する分離状態でラッシュ７ノヤスタによりバルブク
リアランスが零に調節された状態がら、メインロッカア
ームとサブロッカアームが一体となって揺動する結合状
態に移った際に、／インロッカアームのカム７オロ７が
加工誤差に因り低速用カムのベースサークル部から浮き
上がる分だけ油圧ラッシュアジャスタが収縮する必要が
あり、このラッシュ７ノヤスタの収縮動作にある程度の
時間がかがり、その開弁が全閉位置に戻れないという不
共合が生じた。

この発明はこのような従来の問題点を解決することを百
的とする。

（課題を解決するための手段） この発明は、弁リフト量または開弁角度の少なくとも一
方を比較的に小さくしたプロフィールを有する低速用カ
ムに従動して吸気弁または排気弁を開閉駆動するメイン
ロッカアームと、弁リフト量または開弁角度の少なくと
も一方を比較的に大きくしたプロフィールを有する高連
用カムに従動しメインロッカアームに対して相対変位可
能に設（すられるサブロッカアームと、メインロッカア
ームに対するサブロッカアームの相対変位を係止可能と
する連結駆動手段とを備えるエンジンの弁作動Ｗｃ置に
おいて、メインロッカアームの弁に対するバルブクリア
ランスを油圧を介して自動的に零に調節するラッシュア
ジャスタをメインロッカアームと弁との間に設ける一方
、連結駆動手段によりメインロッカアームに対するサブ
ロッカアームの相対変位が係止され、かつメインロッカ
アームが低連用カムのベースサークル部に当接した状態
で、サブロッカアームと高速用カムのベースサークル部
に間に所定の隙間を形成した。

（作用） メインロッカアームとサブロッカアームが互いに独立的
に揺動する分離状態では、低速用カムに従動するメイン
ロッカアームにより弁を開閉駆動し、高速用カムに従動
するサブロッカアームはメインロッカアームの動きを拘
束することがない。

連結駆動手段によりメインロッカアームに対するサブ口
・ンカアームの相対変位が係止された結合状態に、比較
的に大きなプロフィールを持つ高速用カムのリフト部に
従動するサブロッカアームを介して弁は開閉駆動される
ため、弁の揚程角度範囲では低速用カムのリフト部から
メインロッカアームは浮き上がる。これに対して、弁の
全閉角度範囲では、高速用カムのベースサークル部とサ
ブロッカアームの間に所定の隙間が設けられているため
、低速用カムのベースサークル部に乗りがえて従動し、
弁を全閉位置に保つ。

したがって、メインロッカアームとサブロッカアームが
互いに独立的に揺動する分離状態で油圧ラッシュアジャ
スタによりバルブクリアランスが零に調節された状態か
ら、メインロッカアームとサブロッカアームが一体とな
って揺動する結合状態に移った際に、加工誤差等に因り
メインロッカアームのカム７オロワが低速用カムのベー
スサークル部から浮き上がることが回避され、油圧ラフ
シュアノヤスタを介して弁が全閉位置に戻れないという
不具合を解消できる。

（実施例） 第１図、第２図は、１つのス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。

これについて説明すると、各ス筒には２本の吸気弁９に
対応して単一のメインロッカアーム１が設けられる。メ
インロッカアーム１の基端は各五簡に共通なメインロッ
カシャフト８を介してシリングヘッドに揺動自在に支持
され、メインロッカアーム１の揺動先端には各吸気弁９
のステム頂部を当＃させる油圧ラノシュアノヤスタ１０
が設けられる。

メインロッカアーム１１こはシャ７）１３に二ドルベア
リング１２を介してローラ１４が回転自在に連結され、
このローラ１４に低速用カム２１を転接させるようにな
っている。

メインロッカアーム１は平面図上はぼ矩形に形成され、
メインロッカアーム１にはローラ１４と並んで単一のサ
ブロッカアーム２が設けられる。

このサブロッカアーム２の基端はサブロッカシャフト１
６を介してメインロッカアーム２に相対的な回転可能に
連結される。サブロッカシャフト１６はサブロッカアー
ム２に形成された穴１７に摺動可能に嵌合する一方、各
メインロッカアーム１に形成された穴１８に圧入されて
いる。

サブロッカアーム２は吸気弁９に当接する部位を持たず
、その先端には高速用カム２２に摺接するカム７オロア
２３が円弧状に突出して形成され、その下側にはこのカ
ム７才ロア部２３を高速用カム２２に押し付けるロスト
モーションスプリング２５が介装される。

メインロッカアーム１に１土サブロッカアーム２の直下
に位置してロストモーションスプリング２５を介装する
シリング部２６が一体形成される。

コイル状のａストモーションスプリング２５の下端はシ
リング部２６の底面２６ａに着座し、その上端はシリン
グ部２６に摺動自在に嵌合するリテーナ２７を介してサ
ブロッカアーム２に一体形成された７才ロア部２８に当
接する。

第３図、第４図に示すように、両口ツカアーム１．２の
相対回転を係止可能とする連結駆動手段として、サブロ
ッカアーム２にはプランジャ３１を摺動自在に嵌合させ
る穴３２が形成され、メインロッカアーム１にはプラン
ツヤ３３．３４を摺動自在に嵌合させる穴３５．３６が
それぞれ形成され、プランジャ３３の背後に油室３７が
画ｔ、される一方、プランジャ３４の背後にリターンス
プリング３８が介装される。

各式３２，３５．３６は所定位置で互いに同軸方向に連
続し、かつ同一径で形成される。第４図に示すように、
油室３７に導かれる作動油圧によりプランツヤ３３が穴
３５．３２に、プランツヤ３１が穴３２．３６に渡って
それぞれ嵌合すること１こより、メインロッカアーム１
とサブ口・ンカアーム２が一体化するようになっている
。！＠３図に示すように、リターンスプリング３８の付
勢力によりプランツヤ３３が穴３５の一端に当接した状
態では、各プランジャ３１，３３．３４が各式３２゜３
５．３６にそれぞれ収まって、メインロッカアーム１の
揺動を拘束しないようになっている。

プランジャ３４の嵌合する穴３６の一端には栓体３９が
圧入され、栓体３９には空気抜き孔４０が開口する。

油室３７に作動油圧を導く油通路４１はメインロッカア
ーム１およびメインｔ７７カシヤフト３の内部を通して
設けられる。メインロッカアームｊには油室３７に一端
が開口するとともに、他端がフィンロッカシャフト３に
対する軸受面４２を貫通する通孔４３が形成される。ロ
ッカシャフト３の内部にはオイルギヤラリ４４が軸方向
に形成され、このオイルギヤラリ４４から通孔４６およ
び環状溝４７を介してメインロッカアーム１の通孔４３
と連通している。

オイルギヤラリ４４には図示しない切換弁を介してオイ
ルポンプの吐出油圧が所定の高速運転時に導かれる。切
換弁の作動を電子制御するコントロールユニットはエン
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、後述する低速用カム２
１と高速用カム２２の切換えを円滑に行うようになって
いる。

低速用カム２１とこれに隣接する高速用カム２２はそれ
ぞれ共通のカムシャフトに一体形成され、エンジンの低
回転時と高回転時において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２２は低速用カム２１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、各カム２４．２
２のベースサークルｇ２１ｂ、２２ｂが同一径で形成さ
れ、高速用カム２２のり７Ｆ部（カム山）２２ａは低速
用カム２１のす７Ｆ部２１ａに対して弁リフト量、開弁
期間を共に大きく形成しである。

第４図に示すように、メインロッカアーム１とサブロッ
カアーム２がプランツヤ３１．３３を介して一体化して
いる結合状態で、メインロッカアーム１に設けられるロ
ーラ７オロワ１４が低速用カム２１のベースサークル部
２１ｂが当接する一方、サブロッカアーム２１こ設けら
れるカム７オロワ２３と高速用カム２２のベースサーク
ル部２２ｂとの間に所定の微少隙間δが形成される。

この隙間δは、メインロッカアーム】のローラ１４とサ
ブロッカアーム２のカム７オロワ２３等の加工誤差を吸
収して、上記メインロッカアーム１とサブロッカアーム
２がプランツヤ３１．３３を介して一体化した結合状態
で、サブロッカアーム２に設けられるカム７オロワ２３
と高速用カム２２のベースサークル部２２ｂとが互いに
当接しない条件を満足し、かつメインロッカアーム１と
サブロッカアーム２が独立的に低速用カム２１と高速用
カム２２に追従して、サブロッカアーム２が高速用カム
２２のベースサークル部２２ｂに摺接している状態で、
作動油圧によりプランツヤ３３が穴３２に、ブランツヤ
３１が穴３６にそれぞれ嵌合可能となる条件を満足する
任意の値に設定される。なお、プランジャ３１．３３の
端部には隙間δに対応して傾斜するテーバ部が形成され
ている。

油圧ラッシュ７ノヤスタ１０は作動油圧を導く油通路５
１はメインロッカアーム１およびメインロッカシャフト
３の内部を通して設けられる。メインロッカアーム１に
は２つのラッシュアジャスタ１０に連通ずるとともに、
ｆｉｔ！端がメインロッカシャフト３に対する軸受面４
２を貫通する通孔５３が形成される。ロッカシャフト３
の内部にはオイルギヤラリ５４が軸方向に形成され、こ
のオイルギヤラリ５４から通孔５６および環状溝５７を
介してメインロッカアーム１の通孔５３と連通している
。オイルギヤラリ５４には図示しないオイルポンプから
の潤滑油が導かれる。

第５図に示すように、ラッシュアノヤスタ１０は、メイ
ンロッカアーム１に圧入されるボディ５９と、このボデ
ィ５９に摺動自在に嵌合し、吸気弁９のステム頂部に摺
接するアウタープランツヤ５８と、アウタープランジャ
５８を摺動自在に嵌合させ、ボディ５９に固着されるイ
ンナープランジャ６０と、アウタープランツヤ５８を吸
気弁９に押し付けるリターンスプリング６２と、インナ
ープランツヤ６０の内側に画成されるリザーバ室６１と
、アウタープランジャ５８の内側にチエツクボール６３
を介して画成される高圧室６４とがらｆ１１或され、油
通路５１がら導がれる作動油はボディ５９の通孔６５と
、インナープランツヤ６０の通孔６６とを通ってリザー
バ室６１に流入した後、チエツクボール６１を介して高
圧室６４に充１ｉｔされる。

ラッシュアジャスタ１０は、カム２１．２２かり７Ｆを
開始すると、バルブスプリング７がらの反力により高圧
室６４の圧力が上昇するため、チエツクポール６３が閉
じ、アウタープランジャ５８が固定される。このとき、
高圧室６４からはアウタープランツヤ５８とインナプラ
ンジャ６０の隙間等から作動油が洩れ出し、アウタープ
ランジャ５８がわずかに沈み込むが、メインロッカアー
ム１が低速用カム２１のベースサークル部２１ｂに転接
してバルブスプリング７からの荷重が息かつていないと
きに、リターンスプリング６２の付勢力によりアウター
プランジャ５８が持ち上げられ、これに伴ってリザーバ
室６１からの作動油がチエツクボール６３を介して高圧
室６４に流入する。これによりバルブクリアランスを自
動的に零に調節し、所定のリフト特性を維持するととも
に、タペット音の発生を防止する。

次に作用について説明する。

エンノンの低速運転時、メインロッカアーム１は低速用
カム２１のプロフィールに従って揺動し、各吸気弁９を
開閉駆動する。このとき、サブロッカアーム２は高速用
カム２２によって揺動されるものの、リターンスプリン
グ３８の付勢力により各プランジャ３３，３１．３４が
各式３５，３２．３６にそれぞれ収まって、メインロッ
カアーム１の動きを妨げることはない。

エンジンの高速運転時に作動油圧がオイルギヤラリ４４
および油通路４１を介して油室３７に導かれると、各プ
ランツヤ３３，３１．，３４はリターンスプリング３８
に抗して移動し、プランジャ３３が各式３５．３２に渡
って嵌合するとともに、プランジャ３４が各式３２，３
６に渡って嵌合することにより、２つのロッカー７−ム
１，２力ｆ　−体となって揺動する。

エンジンが高回転域から再び低回転域に移ると、切換弁
の作動により油室３７に導かれる油圧が低下し、リター
ンスプリング３８の弾性復元力により各プランジャ３３
，３１．３４が元の位置に移動して、メインロッカーア
ーム１の拘束が解除される。

両口フカアーム１，２の結合状態において弁の揚程角度
範囲では、高速用カム２２は低速用カム２１に比較して
、弁の開き角度およびリフト量が共に犬となるように形
ｒ＆すれているから、メインロッカーアーム１のＯ−ラ
１４が低速用カム２１ｆ）　’）　７１−ｎ　２１　ａ
から浮き上がり、各吸気弁９は高速用カム２２のプロフ
ィールに従って開閉駆動され、弁の開き角度およびリフ
ト量が共に大きくなる。

同じく両口ツカアーム１，２の結合状態におり）て弁の
全閉角度範囲では、高速用カム２２のベースサークル部
２２ｂとサブロッカアーム２の間に所定の隙間δが設け
られているため、逆にサブロッカアーム２のカム７オロ
ワ２３が高連用カム２２のベースサークル部２２ｂから
浮き上がり、メインロッカアーム１のローラ１４が低速
用カム２１のベースサークル部２１ｂに転接してカム２
１，２２の乗りかえが行われる。

したがって、メインロッカアーム１とサブロッカアーム
２が互いに独立的に揺動する分離状態で油圧ランシュア
ノヤスタ１０によりバルブクリアランスが零に調節され
た状態から、メインロッカアーム１とサブロッカアーム
２が一体となって揺動する結合状態に移った際に、加工
誤差等に因りメインロッカアーム１のローラ１４が低速
用カム２１のベースサークル部２１ｂから浮き上がるこ
とが回避され、油圧ラッシュ７ノヤスタ１０を介して吸
気弁９が全閉位置に戻れないという不共合を解消できる
。

これに対しで、両口ツカアーム１，２の結合状態におい
て加工誤差に因りサブロッカアーム２のカム７オロワ２
３がメインロッカアーム１のローラ１４よりカム側に突
出する場合、両口ツカアーム１，２が結合が行われた際
に、メインロッカアーム１のローラ１４が低速用カム２
１のベースサークル部２１ｂから浮き上がる分だけ油圧
ラッシュアジャスタ】０が収縮する必要があり、この高
圧室６４から作動油が洩れ出してアウタープランツヤ５
８が沈み込むのにある程度の時間がかかり、その聞咎吸
気弁９が全閉位置に戻れないという不共合が生じる。隙
間δは、上記動弁系の加工誤差を吸収して、両口７カア
ーム１，２の結合状態で、サブロッカアーム２１こ設（
すられるカム７オロワ２３と高速用カム２２のベースサ
ークル部２２ｂとが互いに当接しない値に設定されるの
である。

次に、第６図に示す他の実施例は、ロストモーションス
プリング２５とサブロッカアーム２の間に介装されるリ
テーナ２７の突出量を規制するストッパ部２７ａが形ｒ
＆されるものである。

リテーナ２７はストッパ部２７ａがメインロッカアーム
１に一体形成された段部１ａに当接する最大突出時に、
メインロッカアーム１のローラ１４が低速用カム２１の
ベースサークル部２１ｂに転接している状態で、穴３２
，３５．３６は互いに同軸方向に連続する位置にサブロ
ッカアーム２を保持し、作動油圧によりプランジャ３３
が穴３２に、プランジャ３１が穴３６にそれぞれ円滑に
嵌合するようになっている。

（発明の効果） この発明は、運転条件に応じて選択的に切り換えられる
メインロッカアームとサブロッカアームを備えるエンジ
ンの弁作動装置において、油圧ラッシュアノヤスタを介
して弁に当接するメインロッカアームに対してサブロッ
カアームが一体となって結合する運転状態で、サブロッ
カアームと高速用カムのベースサークル部に間に所定の
隙間が形成される構成としたため、動弁系の加工誤差等
に因りメインロッカアームのカム７オロワが低速用カム
のベースサークル部から浮き上がることが回避され、油
圧ラッシュアジャスタを介して弁が全閉位置に戻れない
という不具合を解消できる。その結果、ロッカアームの
切り換えられる動弁系においても、油圧ラッシュ７ノ千
スタを設けることが可能となり、バルブクリアランスの
調整を不要とし、エンジン騒音の低減がはかれる。

【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図は同図Ｘ−ＸＭに沿う横断面図、第３図、第４
図は同図Ｙ−Ｙ線に沿う縦断面図、第５図はラッシュア
ジャスタの断面図である。第６図は他の実施例を示す動
弁系の横断面図である６１・・・メインロッカアーム、
２・・・サブロッカアーム、９・・吸気弁、１０・・・
ラッシュアノヤスタ、１４・・・ローラ７オロワ、２１
・・・低速用カム、２１ｂ・・・ベースサークル部、２
２・・・高速用カム、２２ｂ・・・ベースサークル部、
２３・・・カム７オロワ、２５・・・ロストモーション
スプリング、３１，３３，３４・・・プランツヤ。 １−−メインロッカアーム ２・−サフ゛口・ノηアーム ９−−−リじ気弁 １０−−−フッ〉ユアン蕎スタ １４−−一ローラフィロア ２１−−−イｆＵシ１１コ１ウム ２１ｂ−〜−ベースサークル音奮 ２２−−一高迷用カム ２２ｂ−−−ベースタークル部 ２３−−一カムフオロワ ２４− ピ 第３ 図 第４図 ７ Ｕ Ｕ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁リフト量または開弁角度の少なくとも一方を比較的に
   小さくしたプロフィールを有する低速用カムに従動して
   吸気弁または排気弁を開閉駆動するメインロッカアーム
   と、弁リフト量または開弁角度の少なくとも一方を比較
   的に大きくしたプロフィールを有する高速用カムに従動
   しメインロッカアームに対して相対変位可能に設けられ
   るサブロッカアームと、メインロッカアームに対するサ
   ブロッカアームの相対変位を係止可能とする連結駆動手
   段とを備えるエンジンの弁作動装置において、メインロ
   ッカアームの弁に対するバルブクリアランスを油圧を介
   して自動的に零に調節するラッシュアジャスタをメイン
   ロッカアームと弁との間に設ける一方、連結駆動手段に
   よりメインロッカアームに対するサブロッカアームの相
   対変位が係止され、かつメインロッカアームが低速用カ
   ムのベースサークル部に当接した状態で、サブロッカア
   ームと高速用カムのベースサークル部に間に所定の隙間
   を形成したことを特徴とするエンジンの弁作動装置。