JPH03267515A - 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、特にエンジンの運転
条件に応じて弁り７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亮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
ングあるいは吸排気量を制御することが知られている（
例えば特開昭６３−１６７０１６号公報、特開昭６３−
５７８０５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リフト量が大きく
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。弁との当接部位を持たない高速用ロッカアームを
カムに押し付けるコストモーションスプリングが設けら
れ、ロストモーションスプリングと高速用ロッカアーム
の間に介装されるり７タがシリングヘッドに摺動自在に
嵌挿されている。

口７カシャ７Ｆ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７Ｆと平行な方向には、作動油圧に応動
するビン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
れたりする。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような従来装置では、ロストモーション
スプリングを受けるリフタが高速用ロッカアームに追従
して高速で往復動するが、このす７りとシリングヘッド
間の摺接部に対して潤滑オイルの供給が不足するという
問題点があった。

また、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームが一体
となって揺動する高速運松時に、可動質量の増加に伴っ
てバルブスプリングの付勢力を強化する必要があるため
、低速用ロッカアームの弁軸端部に対する摺接部に働く
面圧が増加して、潤滑不良な米し、７１７クシ慶ンを増
大させたり、摩耗が早まるという問題点があった。

この発明はこのような従来の問題点を解決することを目
的とする。

（３４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、弁す７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とサブロッ
カアームの間に介装されてサブロッカアームをカムに押
し付けるロストモーションスプリングと、ロストモーシ
ョンスプリングとサブロッアームの開に介装されてメイ
ンロッカアームに摺動自在に嵌挿されるり７タと、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一方、メインロ
ッカアームにはリフタのまわりに油溜溝を画成する堤壁
を突出させた。

また、上記油溜溝に集められたオイルを吸気弁または排
気弁とメインロッカアームの摺接部に向けて飛散させる
切欠！を堤壁に形成した。

（作用） メインロッカアームとサブロッカアームが一体となって
揺動する運１時、メインロッカアームはカムから浮き上
がり、サブロッカアームが比較的にプロフィールの大き
い他方のカムに追従して弁を１ｊｌｌｆｆ！駆動する。

サブロッカアームがメインロッカア−ムに対して独立的
に揺動する運転時、メインロッカアームが比較的にプロ
フィールの小さいカムに追従して弁を開閉駆動する一方
、サブロッカアームはロストモーションスプリングの付
勢力によりカムに押し付けられて従動し、このときリフ
タはメインロッカアームのシリング部内を往復動してロ
ストモーションスプリングの付勢力をサブロッカアーム
に伝達する。

各カムおよび各ロッカアームに供給される潤滑オイルは
、メインロッカアームとサブロッカアームとの隙間等を
通って油溜溝に流下し、油溜溝がらサブロッカアームと
９７タの摺動部に供給される。

油溜溝に溜められたオイルはメインロッカアームの揺動
先端方向に飛散しようとするが、１Ｊ７りのまわりに突
出する堤壁によって塞き止められるので、オイルを有効
に捕集してす７りに供給することができ、リフタの７リ
クシ１ンを小さく維持するとともに、その摩耗を抑えら
れる。

また、堤壁に切欠きを形成して、メインロッカアームの
揺動に伴つてこの切欠きから油溜溝に集められたオイル
を弁端部とメインロッカアームの摺按部に向けで飛散さ
せることにより、弁端の摺按部にも潤滑オイルの供給が
十分に行われ、エンジンの＾速比に対応してパルプスプ
リングの付勢力が強化された場合も、７リクシ１ンを小
さく維持するとともに、摩耗を抑えられる。

（実施例） 第１図、第２図、第３図、第４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。

これについて説明すると、各気筒には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７−ム１の基端は各気筒に共通なメインロッ
カシャフト１２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の先端には各吸気弁９の
ステム頂部にシム１０を介して当接する一対のパルプフ
ォロワ部ＩＢが一体形成される。

メインロッカアーム１にはシャフト１３にニードルベア
リング１４を介してローフ７ｔロワ４が回転自在に連結
され、このａ−ラフｔロワ４にパーシャル用カム２１を
転接させる。

メインロッカ７−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７ｔロワ４と並んで２
つのサブロッカアーム２．３が設けられる。各サブロッ
カアーム２，３の基端はサブロッカシャフト１６を介し
てメインロッカアーム１に相対図１可能に連結される。

各サブロッカアーム２，３は吸気弁９に当接する部位を
持たず、それぞれの先端には低速用カム２２と＾速用カ
ム２３に摺接するカム７すロア部２　Ａ、３　Ａが断面
円弧状に突出して形成され、その下側にはこのカム７す
ロア部２　Ａ、３　Ａを各カム２２．２３に押し付ける
ａストモーシーンスプリング７がそれぞれ介装される。

メインロッカアーム１に対する各ロッカアーム２．３の
相対変位を係止可能とする連結駆動手段として、各サブ
ロッカアーム２，３にはメインロッカシャフト１２から
所定の距離だけ離れた揺動部位において、メインロッカ
シャ７）１２と平行な方向には作動油圧に応動するビン
３１．３２がそれぞれ介装される。メインロッカアーム
１と各サブロッカアーム２，３は各ビン３１．３２が各
リターンスプリング３３を圧縮しながらメインロッカア
ーム１と各サブロッカアーム２，３に渡って嵌合孔に嵌
まることにより、互いに連結されて一体となって揺動す
る一方、各ビン３１．３２がリターンスプリング３３の
付勢力により所定位置に保持されることにより、互いの
連結が解かれて独立的に揺動する。

各ビン３２に作動油圧を導く油通路３４．３５がメイン
ロッカシャフト１２お上りメインロッカ７−ム１の内部
を通しで設けられる。油通路３４゜３５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運虻条
件で導かれる。切換弁の作動を電子制御するフン）ｔｙ
−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
述するパーシャル用カム２１と低速用カム２２および高
速用カム２３の切換えを円滑に行うようになっている。

パーシャル用カム２１と低速用カム２２お上り高速用カ
ム２３はそれぞれ共通のカムシャフト１１に一体形成さ
れ、エンジンのパーシャル時と高負荷低回転時および高
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（大かさが異なる相似形も含む）に形成さ
れている。ここでは、パーシャル用カム２１、低速用カ
ム２２、高速用カム２３の順で弁９７Ｆ量、開弁期間を
共に大きくしである。これにより、最も低９７ト量、小
開弁期間のカム２１を用いて部分負荷、アイドル運啄時
に用いて燃費の向上をはかる一方、嵩負荷低速運啄時に
中す７ト量、中開弁期間の低速用カム２２を用い、商負
荷＾速運啄時に太リフト量、大開弁期間の高速用カム２
３に切り換えて＾出力化と両立させる。

メインロッカシャフト１２の内部にはメインロッカアー
ム１に対する摺按部に潤滑用オイルを供給する油通路３
６が形成されるとともに、カムシャフト１１の上方から
潤滑用オイルを噴射供給する図示しない給油管が設けら
れて、動弁系の潤滑が行われる。

各ロストモーシコンスプリング７とメインロッカアーム
１の間には円筒状す７り８がそれぞれ摺動自在に設けら
れる。

各サブロッカアーム２，３の直下に位置してシリング部
２５．２６がそれぞれ形成され、各シリング部２５，２
６に各す７り８が摺動自在に嵌挿される。なお、メイン
ロッカアーム１には各ロストモーシコンスプリング７の
下端を着座させるリテーナ２７が２本のボルト２８を介
して締結される。各９７り８にはシリング部２６の下端
に当接して抜は止めが行われる段部８Ａがそれぞれ形成
される。

各ロッカ７−ム２，３には各す７り８の頂部を摺接させ
る７すロワ部２　Ｂ、３　Ｂが断面円弧状に突出し、各
リフタ８は各ロッカアーム２，３に追従して往復動する
ようになっている。

メインロッカ７−ム１には各す７タ８のまわりに断面凹
状に窪む油溜溝４３，４４を画成する堤壁４５，４６が
それぞれ一体形成される。

各堤壁４５．４６はメインロッカシャフト１２を嵌合さ
せる円筒状ボス８４１に接続する環状に突出し、各油溜
溝４３，４４は各堤壁４５，４６と各リフタ８の間で断
面Ｃ字形にそれぞれ画成される。

高速用サブロッカアーム３は２本の吸気弁９のほぼ中央
に位置して配置され、この高速用すブ口７カアーム３の
直下に位置する堤壁４６はリフタ８と同心的な直円筒状
に所定の高さで突出する。

低速用サブロッカアーム２は一方の吸気弁９と並んで配
置され、この低速用サブロッカアーム２の直下に位置す
る堤壁４５はす７り８と同心的な円錐状に鉱がって所定
の高さで突出する。

さらに、メインロッカアーム１にはｔ！ｋＭｌ１４５の
揺動先端部に開口する切欠ト４７が形成される。

この切欠き４７は、堤！！４５に対してメインロッカ７
−ム１のパルプ７才ロワ部ＩＢに対峙する位置に開口し
、すなわち平面図上メインロッカシャフト１２に直交す
る切欠き４７の中心線はパルプ７すロワ部ＩＢの中心線
とほぼ一致するように配置される。

次に作用について説明する。

エンジンのパーシャル運虻時、メインロッカアーム１は
パーシャル用カム２１のプロフィールに従って揺動し、
各吸気弁９をＩｌｌ！ｆｆ！駆動する。このとき、各サ
ブロッカアーム２，３は各カム２２ｔ２３によってそれ
ぞれ揺動されるものの、各リターンスプリング３３の付
勢力により各ビン３１，３２が所定位置にそれぞれ収ま
って、メインロッカ７−ム１の動きを妨げない。

このように、各サブロッカアーム２，３がメインロッカ
アーム１に対して独立的に揺動する運転時に、各サブロ
ッカアーム２．３は各ロストモーシ碧ンスプリング７の
付勢力により各カム２２゜２３に押し付けられて揺動し
、このとき各９７り８は各シリングｆｉ２５．２６内を
往復動して各ロストモーシコンスプリング７の付勢力を
各サブロッカアーム２，３に伝達する。

図示しない給油管からカムシャフト１１の上方へ噴射供
給される潤滑用オイルは、各カム２１゜２２．２３を潤
滑した後に、メインロッカアーム１と各サブロッカアー
ム２，３との隙間を通って各サブロッカアーム２．３の
下方に流下し、各サブロッカアーム２，３と各リフタ８
の頂部との摺動部を潤滑しながら、堤壁４５，４６を介
して各リフタ８のまわりに画成される各油溜溝４３，４
４に捕集される。

各す７り８はメインロッカアーム１と共にメインロッカ
シャフト１２を中心として揺動するため、エンジン回転
数の上昇に伴って遠心力によって各１７７り８の周囲か
ら飛散しようとオイルは、各リフタ８のまわりに突出す
る堤壁２５，２６によって塞き止められて、各油溜溝４
３．４４に集められる。

このようにして各油溜溝４３，４４に集められたオイル
は各シリング部２５，２６と各す７タ８の摺動部に供給
され、この部分の７リクシ層ンを小さく維持するととも
に、各９７り８および各シリング部２５＊２６の摩耗を
抑えられる。

堤！！４５には切欠！４７がメインロッカアーム１のパ
ルプ７才ロワ部ＩＢに対峙して開口しているため、メイ
ンロッカアーム１の揺動によって油溜溝４３に溜められ
たオイルが切欠き４７から揺動先端方向に飛散し、パル
プ７すａワ部ＩＢに供給さｈる。

これにより、パルプ７才ロワ部ＩＢと吸気弁９のシム１
０との摺接部に対して潤滑オイルの供給が十分に行われ
、エンノンの高速化に対応してパルプスプリング４８の
付勢力を強化した場合も、この部分の７９クシ１ンを小
さく維持するとともに、パルプ７才ロワ部ＩＢおよびシ
ム１０の摩耗を抑えられる。

エンジンの高負荷運軟時に、各ビン３１．３２を介して
各サブロッカアーム２，３のいずれか一方がメインロッ
カ７−ム１と連結され一体となりて揺動する。このとく
、パーシャル用カム２１は低速用カム２２または高速用
カム２３より弁す７ト量および開弁角度が小さくなって
いるため、ロー２７オロワ４がパーシャル用カム２１か
ら浮き上がり、各吸気弁９は低迷用カム２２または商運
用カム２３のプロフィールに従ってＩｌｌ！ｆｆｉ駆動
される。

メインロッカアーム１に各サブロッカアーム２゜３をサ
ブロッカシャフト１６を介して連結する構造のため、従
来装置のようにサブロッカアーム（高速用ロッカアーム
）をメインロッカアーム（低速用ロッカアーム）と共通
のロッカシャフトに嵌合させる構造に比べて、各サブロ
ッカアーム２，３を大幅に小型化できる。

各サブロッカアーム２，３の小型化により、各ロストモ
ーシ層ンスプリング７の付勢力を比較的に小さ（するこ
とが可能となり、７リクシ脂ンを抑えて、エンジンの燃
費低減がはかれる。

（発明の効果） この発明は、インロッカアームとサブロッカアームの間
に介装されてサブロッカアームをカムに押し付けるロス
シモーシ謄ンスプリングと、ロストモーシランスプリン
グとサブロッカアームの間に介装されてメインロッカア
ームに摺動自在に嵌挿されるす７りと、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一方、メインロッカアーム
にはり７タのまわりに油溜溝をｌｉ或する堤壁を突出さ
せたため、各カムおよびロッカアームを潤滑したオイル
を油溜溝に集めて、す７りの潤滑不良を防止する。

また、堤壁に開口する切欠きから油溜溝に集められたオ
イルを吸気弁または排気弁とメインロッカアームの摺接
部に向けて飛散させるようにしたため、弁端の摺接部に
も潤滑オイルの供給が十分に行われ、７リクシ履ンを小
さくしてエンジンの燃費を低減するとともに、耐久性を
高められる。

さらに、ロストモーシヨンスプリングお上りす７タをメ
インロッカアームに組み付けることにより、これらの動
弁装置を小型化するとともに、ユニ２）にしてエンジン
の組み立て時および分解時の作業性を大幅に改善で終る
。

【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Ｂ−Ｂ＃に沿う横断面図、ｖｉ３図は同
図Ｃ−Ｃ線に沿う横断面図、第４図は同図Ｄ−Ｄ線に沿
う縦断面図である。 １−・・メインロッカアーム、２，３・・・サブロッカ
アーム、７・・・ロストモーシランスプリング、８・・
・＋Ｊ７Ｆ、９・・・吸気弁、１２・・・メインロッカ
シャフト、１６・・・サブロッカシャ７）、２５．２６
・・・シリング部、３１．３３−・・ピン、４３．４４
・・・油溜溝、４５．４６・・・堤壁、４７・・・切欠
ぎ。

Claims (1)

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とサブロッカアーム
   の間に介装されてサブロッカアームをカムに押し付ける
   ロストモーシヨンスプリングと、ロストモーションスプ
   リングとサブロッアームの間に介装されてメインロッカ
   アームに摺動自在に嵌挿されるリフタと、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一方、メインロッカアー
   ムにはリフタのまわりに油溜溝を画成する堤壁を突出さ
   せたことを特徴とするエンジンの弁作動装置。 ２、油溜溝に集められたオイルを吸気弁または排気弁と
   メインロッカアームの摺接部に向けて飛散させる切欠き
   を堤壁に形成したことを特徴とする請求項１記載のエン
   ジンの弁作動装置。