JPH0366490B2 - - Google Patents

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し、詳しくは
エンジンの低負荷運転時に一部のシリンダの吸、
排気バルブを閉位置つまり不作動状態に保持して
そのシリンダの稼動を停止させるようにしたバル
ブ不作動機構を備えた動弁装置に関する。

（従来の技術） 従来より、エンジンの動弁装置として、例えば
英国特許1275328号明細書および図面に開示され
ているように、特定のシリンダのロツカーアーム
を、カム軸からの力を受けるカム側アームと、
吸、排気バルブを駆動するバルブ側アームとに分
割し、該両アームをロツカーシヤフト回りに相対
回転運動可能に支承するとともに、カム側アーム
に移動可能に支承されかつバルブ側アームに当接
するように油圧装置で押圧されるプランジヤを設
けて、両アームが相互に接近する相対回転運動を
制限してカム軸からの力をバルブ側アームに伝達
し、該バルブ側アームにより吸、排気バルブを開
閉駆動させるようにしたものがある。ところで、
このような構成において、エンジン出力をさほど
必要としない低負荷域にある時には、上記油圧装
置の油圧をリリーフしてプランジヤへの油圧作用
をなくすことにより、両アームを相対回転運動さ
せてカム軸からの力をバルブ側アームに伝達しな
いようにし、吸、排気バルブを閉位置つまり不作
動状態に保持して特定シリンダの稼動を停止させ
る減筒運転を行い、このことにより低負荷域で排
気量を減らすとともにポンピングロスを減少させ
て燃料消費量を低減することが考えられる。この
場合、減筒運転時では動弁装置のうち可動部分は
カム側アームのみであり慣性質量が小さいので、
エンジン回転数が高回転になつてもサージングは
起こらず、バルブ側アームおよび吸、排気バルブ
が跳らないため、特定シリンダの稼動停止を確実
に行うことができ有利である。

ところが、上記従来のものでは、カム側アーム
にプランジヤを押圧動するための油圧装置を設け
たり、該カム側アームやロツカーシヤフトに該油
圧装置の油圧室に連通する油圧通路を形成しなけ
ればならないので、動弁装置の構造が複雑化して
加工が困難であり、コスト的に高くつくという問
題がある。しかも、プランジヤの押圧力の加減は
油圧調整によるため、全筒運転と減筒運転とを切
換える際に応答性が悪いという不具合をも有して
いた。

そこで、このような問題を解決する動弁装置と
して、例えば実開昭57−193903号公報に開示され
ているように、上記のように分割したカム側アー
ムとバルブ側アームとを、相互に係合させてロツ
カーシヤフトに支承させておき、エンジンの軽負
荷域ではカム側アームをロツカーシヤフト上を軸
方向に移動させ、バルブ側アームへの係合を解除
して両アームを相対回転運動させることにより、
吸、排気バルブを不作動状態に保持するようにし
たものが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記提案のものでは、全筒運転の際、
両アームは単に係合しているに過ぎないので、運
転中に係合部分が外れて全筒運転ができなくなる
ことがあり信頼性に欠けるという欠点がある。ま
た、カム側アーム自体をロツカーシヤフト上を軸
方向に移動させなければならないので、この移動
時に各部材に無理な力がかかる。しかも、移動に
要する装置が大がかりなものになるとともに、カ
ム側アームとカムとの当接部分を、上記移動によ
りズレる分を見越してロツカーシヤフトの軸方向
に幅広く形成しなければならないので、コスト的
に高くつくという問題をも有している。

本発明の目的は、上記の如くロツカーシヤフト
に支承されたカム側アームおよびバルブ側アーム
の相対回転運動を、簡単な構成によつて制御する
ことにより、全回転域において全筒運転と減筒運
転との各運転およびこれら運転の切換を信頼性良
く行い、かつ切換時の応答性に優れ、コスト的に
有利なバルブ不作動機構を有する動弁装置を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、エンジンの吸、排気バルブをそのバルブスプ
リングのばね力に抗して押圧して開弁させるロツ
カーアームが、そのロツカーシヤフト支承部分に
おいて、カム軸からの力を受けるカム側アーム
と、吸、排気バルブを駆動するバルブ側アームと
に分割され、かつ該両アームがロツカーシヤフト
回りに相対回転運動可能に支承されている。上記
カム側アームおよびバルブ側アームのうち一方の
アームにロツカーシヤフトの軸方向と直交する方
向に他方のアームに向かつて進退動可能に支承さ
れ、進出時に該他方のアームに当接するととも
に、この進出状態において上記一方のアームに支
承されている部分に係合部を有するプランジヤ
と、該プランジヤを上記他方のアームに当接せし
めるよう上記バルブスプリングよりも小さいばね
力でもつて進出付勢するスプリングとが備えられ
ている。さらに、基端部が上記ロツカーシヤフト
に摺動可能にかつ回転可能に支承され、先端部に
上記一方のアームにロツカーシヤフトの軸方向に
移動可能に支持されかつ上記進出状態のプランジ
ヤの係合部に係脱可能な係止部を有し、該係止部
を上記進出状態のプランジヤの係合部に係合させ
ることにより該プランジヤの後退移動を阻止して
上記両アームの相対回転運動を制限するロツク位
置と、上記係止部の係合部との係合を解除させる
ことにより上記プランジヤの上記スプリングの付
勢力に抗する後退移動を許容して上記両アームの
相対回転運動を可能にする解除位置とに移動操作
されるレバー部材とが備えられているものとす
る。

（作用） このことにより、全筒運転の際には上記レバー
部材をロツカーシヤフト上で摺動させてロツク位
置に位置づけることによつて両アームが相互に接
近する相対回転運動を制限して、カム軸からの力
をバルブ側アームに伝達し、該バルブ側アームに
より吸、排気バルブを開閉駆動させる。一方、減
筒運転の際にはレバー部材をロツカーシヤフト上
で摺動させて解除位置に位置づけることによつて
両アームの相対回転運動を可能にし、カム軸から
の力をスプリングで吸収してバルブ側アームに伝
達させず、吸、排気バルブをバルブスプリングに
よる閉弁状態つまり不作動状態に保持するように
したものである。

（発明の効果） したがつて、本発明によれば、カム側アームま
たはバルブ側アームのいずれか一方のアームに、
他方のアームに当接するプランジヤを設け、ロツ
カーシヤフトに摺動可能に支承したレバー部材を
ロツカーシヤフトの軸方向に移動操作してその位
置を変更することにより、上記プランジヤの後退
移動を阻止しまたは許容して両アームの相対回転
運動を制御するようにしたので、レバー部材の位
置変更と同時にエンジンの全筒運転と減筒運転と
を切換えることができ、切換時の応答性の向上を
図ることができるとともに、プランジヤの後退移
動の阻止または許容が確実に行われて上記各運転
の信頼性の向上を図ることができる。しかも、ア
ームにレバー部材やプランジヤを設けるという簡
単な構成で足りるので、コストダウン化を有利に
図ることができるものである。

さらに、上記全筒運転と減筒運転との切換はレ
バー部材のロツカーシヤフト軸方向の移動による
位置変更によつて行われるので、その位置変更が
スムーズでかつ確実であり、ロツカーシヤフトと
直交する方向の移動による位置変更の場合等に較
べて構造がコンパクトなものになつて、その分可
動部分の慣性質量を低減してサージング発生防止
に一層寄与でき、よつて上記信頼性の向上を一層
図ることができるものである。

加えて、上記レバー部材の移動はロツカーシヤ
フトに支持されて行われるので、レバー部材がプ
ランジヤを支承するアームと同一軸（ロツカーシ
ヤフト）上にあつて各運転時該レバー部材に作用
する回転モーメントを可及的に低減でき、よつて
上記信頼性のより一層の向上を図るとともにバル
ブ不作動機構の耐久性の向上を図ることができ
る。

（実施例） 以下、本発明の技術的手段の具体例としての実
施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を直列４気筒のエンジンに適用
した場合の第１実施例を示す。Ｈはシリンダブロ
ツク（図示せず）上に配設されたシリンダヘツド
である。上記シリンダブロツクには前側（第１図
の左側）から順に第１〜第４シリンダＣ…が等ピ
ツチ間隔で形成されている。上記シリンダヘツド
Ｈの左右方向中央部には前後方向に延びるカム軸
１がロツカーブラケツトＲ…に支持されて配設さ
れており、該カム軸１の上記各シリンダＣに対応
する部位には吸、排気用カム部２，３が形成され
ている。該カム軸１の左右両側にはカム軸１と平
行に延びる中空のロツカーシヤフト４，４が上記
ロツカーブラケツトＲ…に支持されて配設されて
いる。

一方、上記シリンダヘツドＨには、図示してい
ないが各シリンダＣに対応して吸気ポートおよび
排気ポートが形成されているとともに、該吸、排
気ポートを開閉する吸気バルブ５および排気バル
ブ６が設けられている。該吸、排気バルブ５，６
は、バルブスプリングによつて閉弁方向に付勢さ
れていて、そのステム部上端は上記左右両側のロ
ツカーシヤフト４，４の外側に突出している。

上記左右両側のロツカーシヤフト４，４には、
上記吸、排気バルブ５，６を上記バルブスプリン
グのばね力に抗して押圧して開弁させる吸気用ロ
ツカーアーム７，８および排気用ロツカーアーム
９，１０が回動自在に支承されている。該各ロツ
カーアーム７〜１０は、内端部が上記カム軸１の
対応するカム部２，３に当接し、外端部が吸、排
気バルブ５，６のステム部上端に当接するように
設けられていて、カム軸１の回転に伴いそのカム
部２，３によりバルブスプリングの付勢力に抗し
て上記吸、排気バルブ５，６を押圧して所定のタ
イミングで開弁させるように構成されている。

そして、上記ロツカーアーム７〜１０のうち第
１シリンダＣおよび第４シリンダＣの吸、排気用
ロツカーアーム７，９には本発明に係る動弁装置
の主要構成であるバルブ不作動機構が設けられて
いる。このバルブ不作動機構について第１シリン
ダＣの排気用ロツカーアーム９で説明するに、第
２図〜第４図に詳示するように、該ロツカーアー
ム９は、そのロツカーシヤフト支承部分におい
て、カム軸１からの力を受けるカム側アーム１１
と、排気バルブ６を押圧駆動するバルブ側アーム
１２とに二分割されており、且つ該両アーム１
１，１２はロツカーシヤフト４回りに相対回転運
動可能に支承されている。上記カム側アーム１１
の上部には、ロツカーシヤフト４の軸方向と直交
する方向に延びかつ上記バルブ側アーム１２に向
つて開口するガイド孔１３が形成されており、該
ガイド孔１３には円筒状のプランジヤ１４がバル
ブ側アーム１２に対して進退移動可能に支承され
ている。該プランジヤ１４は、ガイド孔１３内に
装着され上記バルブスプリングのばね力よりも小
さいばね力を持つスプリング１５によつてバルブ
側アーム１２に当接するように進出付勢されてい
る。

また、上記カム側アーム１１の上部には、上記
ガイド孔１３に直交する面を有するレバー部材と
してのロツクオフプレート１６が、その先端側に
てロツカーシヤフト４の軸方向に移動可能に支持
されている。上記バルブ側アーム１２の支承部と
ロツカーブラケツトＲとの間のロツカーシヤフト
４には、第４図に示すように軸方向に移動可能な
ガイドスリーブ１７がリターンスプリング１８に
よつてロツカーブラケツトＲ側に付勢されて支承
され、該ガイドスリーブ１７の上面には上記ロツ
クプレート１６の基端部が取付けられている。よ
つて、ロツクオフプレート１６はその基端部にて
ガイドスリーブ１７を介してロツカーシヤフト４
に摺動可能に支承されている。そして、上記ガイ
ドスリーブ１７とロツカーブラケツトＲとの間に
はリング状の駆動スリーブ１９が介在されてい
る。

一方、第１図に示すように、上記シリンダヘツ
ドＨの後部にはソレノイド２０が配設されてお
り、該ソレノイド２０にはソレノイド２０の作動
時に前方に押圧される励磁シヤフト２１が連結さ
れている。該励磁シヤフト２１はロツカーブラケ
ツトＲに支承され且つ前方に延びて上記駆動スリ
ーブ１９に連結されていて、上記リターンスプリ
ング１８の付勢力によりロツク位置にあるロツク
オフプレート１６をソレノイド２０の作動時に駆
動スリーブ１９およびガイドスリーブ１７を介し
て前方の解除位置に位置づけるようにしている。

そして、上記プランジヤ１４の途中部であつて
該プランジヤ１４の進出状態においてガイド孔１
３に支承されている部分には軽径が細くなるよう
に切欠かれてなる係合部２２が形成されている。
一方、ロツカオフプレート１６には第４図に示す
ように切換孔２３が形成されている。該切換孔２
３は、上記プランジヤ係合部２２の軸径より若干
大きく形成され該係合部２２に係脱可能な係止部
としての係止孔部２３ａと、該係止孔部２３ａの
後方に連設されプランジヤ１４の軸径より若干大
きい挿通孔部２３ｂとからなる。そして、第４図
の実線で示すようにソレノイド２０の非作動によ
りロツクオフプレート１６がロツク位置に位置づ
けられた際、上記係止孔部２３ａがプランジヤ１
４の係合部２２に係合して該プランジヤ１４の後
退移動を阻止し、ガイド孔１３から突出するプラ
ンジヤ１４でバルブ側アーム１２を押圧してカム
側アーム１１とバルブ側アーム１２とが相互に接
近する相対回転運動を制限し、このことによりカ
ム側アーム１１がカム側１から受けた力をプラン
ジヤ１４を介してバルブ側アーム１２に伝達して
排気バルブ６を開閉駆動する一方、第４図の仮想
線で示すようにソレノイド２０の作動によりロツ
クオフプレート１６が解除位置に位置づけられた
際、上記挿通孔部２３ｂがプランジヤ１４と同軸
上に位置してプランジヤ１４の後退移動を許容し
カム側アーム１１とバルブ側アーム１２との相対
回転運動を可能にし、このことによりカム側アー
ム１１がカム軸１から受けた力をプランジヤ１４
の後退移動によつてスプリング１５に伝達し、該
スプリング１５の圧縮変形により吸収してバルブ
側アーム１２に伝達させず、排気バルブ６を閉位
置つまり不作動状態に保持するように構成されて
いる。尚、吸気用ロツカーアーム７についても上
記排気用ロツカーアーム９と同様のバルブ不作動
機構が構成されている。

而して、エンジンの中負荷域または高負荷域で
は、ソレノイド２０を作動させず第１および第４
シリンダＣ，Ｃを稼動させて全筒運転を行う一
方、エンジンの低負荷域では、ソレノイド２０を
作動させて第１および第４シリンダＣ，Ｃの稼動
を停止して減筒運転を行うようになされている。

尚、２４…はロツカーアーム７〜１０のロツカ
ーシヤフト４軸方向への移動を制止するコイルス
プリング、２５はカム軸１を駆動するスプロケツ
ト、２６はバルブラツシユ調整用のアジヤストス
クリユ、２７はバルブ側アーム１２においてプラ
ンジヤ１４が当接する当該部であつて、耐摩耗性
に優れたチツプ材よりなる。２８は励磁シヤフト
２１の位置を調整するロツクナツト、２９はデイ
ストリビユータ取付用のボス、３０はシリンダヘ
ツドカバーである。

したがつて、上記実施例においては、第１およ
び第４シリンダＣ，Ｃの稼動または停止を自在に
切換えられるようにしたので、エンジンの中負荷
域または高負荷域では全筒運転を行つて充分なエ
ンジン出力を発生させる。一方、エンジンの低負
荷域では減筒運転を行つて必要とする出力を発生
させながら排気量を半減させて燃料消費量を減ら
すとともにポンピングロスを半減させて損失馬力
を減らし、よつて燃料消費率を低減することがで
きる。

その際、ロツクオフプレート１６をロツク位置
または解除位置に位置づけてプランジヤ１４の後
退移動を阻止しまたは許容することにより全筒運
転と減筒運転とを切換えるようにしたので、従来
の如く油圧により切換えるようにしたものと較べ
て切換時の応答性を向上させることができる。し
かも、全筒運転時にはロツクオフプレート１６の
係止孔部２３ａとプランジヤ１４の係合部２２と
の係合によつてプランジヤ１４の後退移動を確実
に阻止できるとともに、減筒運転時には挿通孔部
２３ｂでプランジヤ１４の後退移動を確実に許容
できるので、各運転を信頼性良く行うことができ
る。

さらに、減筒運転の際、動弁装置のうち可動部
分はカム側アーム１１のみであり可動部分の慣性
質量が小さいので、エンジン回転数が高回転にな
つてもサージングが起らず、バルブ側アーム１２
および吸、排気バルブ５，６は跳らない。よつ
て、第１および第４シリンダＣ，Ｃの稼動を確実
に停止することができ、エンジン回転数の全域に
亘り減筒運転を安定して行うことができ、燃料消
費率を一層低減することができる。

しかも、上記全筒運転と減筒運転との切換は、
ロツクオフプレート１６をカム側アーム１１の上
部においてロツカーシヤフト４の軸方向に移動可
能に支持してその位置を励磁シヤフト２１によつ
てロツク位置と解除位置とに変更することによつ
て行われるので、ロツクオフプレート１６の位置
変更がスムーズでかつ確実であるとともに、カム
側アーム１１の上部構造を可及的にコンパクトに
形成することができ、例えばロツクオフプレート
をロツカーシヤフト４に直交する方向に移動可能
に支持する場合と較べて可動部分の慣性質量の増
大を大巾に抑制することができることから、特に
エンジンの高回転域でのサージングを防止する上
で有利である。よつて、上記全筒運転と減筒運転
との各運転並びに運転の切換の信頼性を著しく向
上させることができる。

また、カム側アーム１１にガイド孔１３を形成
してプランジヤ１１およびスプリング１５を支承
するとともにソレノイド２０によつて位置変更す
るロツクオフプレート１６を設けるという簡単な
構成であるので、従来の如く各部材に油圧室や油
圧通路を設けるようにしたものに較べて容易に加
工、実施できコストダウン化を図ることができ
る。

しかも、上記位置変更のためのロツクオフプレ
ート１６の移動はロツカーシヤフト４に支承され
たカム側アーム１１に支持され、かつ該カム側ア
ーム１１の側方でガイドスリーブ１７を介してロ
ツカーシヤフト４に支承されて行われるので、ロ
ツクオフプレート１６とカム側アーム１１とが同
一軸（ロツカーシヤフト４）上にあつて、該ロツ
クオフプレート１６のカム側アーム１１での支持
部とガイドスリーブ１７での取付部との位置が近
接し、各運転時にロツクオフプレート１６には回
転モーメントはほとんど作用しない。その結果、
ロツクオフプレート１６が折損することがなく、
両各運転の信頼性をより一層向上できるととも
に、バルブ不作動機構の耐久性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はシリン
ダヘツドの平面図、第２図は第１図の要部拡大
図、第３図は第２図の−線断面図、第４図は
第２図の−線断面図である。 １……カム軸、４……ロツカーシヤフト、５…
…吸気バルブ、６……排気バルブ、７，８……ロ
ツカーアーム、９，１０……ロツカーアーム、１
１……カム側アーム、１２……バルブ側アーム、
１４……プランジヤ、１５……スプリング、１６
……ロツクオフプレート、１７……ガイドスリー
ブ、２２……係合部、２３……切換孔、２３ａ…
…係止孔部、２３ｂ……挿通孔部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの吸、排気バルブをそのバルブスプ
   リングのばね力に抗して押圧して開弁させるロツ
   カーアームが、そのロツカーシヤフト支承部分に
   おいて、カム軸からの力を受けるカム側アーム
   と、吸、排気バルブを駆動するバルブ側アームと
   に分割され、かつ該両アームがロツカーシヤフト
   回りに相対回転運動可能に支承されており、 上記カム側アームおよびバルブ側アームのうち
   一方のアームにロツカーシヤフトの軸方向と直交
   する方向に他方のアームに向かつて進退動可能に
   支承され、進出時に該他方のアームに当接すると
   ともに、この進出状態において上記一方のアーム
   に支承されている部分に係合部を有するプランジ
   ヤと、 該プランジヤを上記他方のアームに当接せしめ
   るよう上記バルブスプリングよりも小さいばね力
   でもつて進出付勢するスプリングと、 基端部が上記ロツカーシヤフトに摺動可能にか
   つ回転可能に支承され、先端部に上記一方のアー
   ムにロツカーシヤフトの軸方向に移動可能に支持
   されかつ上記進出状態のプランジヤの係合部に係
   脱可能な係止部を有し、該係止部を上記進出状態
   のプランジヤの係合部に係合させることにより該
   プランジヤの後退移動を阻止して上記両アームの
   相対回転運動を制限するロツク位置と、上記係止
   部の係合部との係合を解除させることにより上記
   プランジヤの上記スプリングの付勢力に抗する後
   退移動を許容して上記両アームの相対回転運動を
   可能にする解除位置とに移動操作されるレバー部
   材とが備えられていることを特徴とするエンジン
   の動弁装置。