JPH0366491B2 - - 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
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、全筒運転と減筒運転との各運転を全
回転域に亘つて信頼性良く行い、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、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の軸方向に移動させてロ
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、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
フトの軸方向に移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、レバ
ー部材をロツカーシヤフトの軸方向に移動操作し
て該レバー部材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。

（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。

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１６が配設されてお
り、該ソレノイド１６にはソレノイド１６の作動
時に前方に押圧圧される励磁シヤフト１７が連結
されている。該励磁シヤフト１７はロツカーシヤ
フト４の中空部内に導かれ、該ロツカーシヤフト
４内で前方に延びて前端部が最前のロツカーブラ
ケツトＲに、ロツカーシヤフト４の軸方向に摺動
可能に支持されている。

上記ロツカーシヤフト４における吸、排気用ロ
ツカーアーム７，９を支承する部位は、第３図お
よび第４図に示すように、ロツカーアーム７，９
の回動角に対応して周方向に切除されて略矩形状
の挿通孔１８が形成されている。

そして、上記カム側アーム１１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１９がロツカーシヤフト４
の軸方向に移動可能に支持され、該ロツクオフプ
レート１９の下端部は、上記挿通孔１８を介して
ロツカーシヤフト４内の上記励磁シヤフト１７
に、軸方向への移動を規制した状態で回動可能に
支持されていて、ソレノイド１６の内部に装着さ
れかつ励磁シヤフト１７を後方に付勢するリター
ンスプリング（図示せず）の付勢力によりロツク
位置にあるロツクオフプレート１９をソレノイド
１６の作動時に前方の解除位置に位置づけるよう
にしている。

さらに、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２０が形成されている一
方、ロツカオフプレート１９には第４図に示すよ
うに切換孔２１が形成されている。該切換孔２１
は上記プランジヤ係合部２０の軸径より若干大き
く形成され該係合部２０に係脱可能な係止部とし
ての係止孔部２１ａと、該係止孔部２１ａ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２１ｂ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１６の非作動によりロ
ツクオフプレート１９がロツク位置に位置づけら
れた際、上記係止孔部２１ａがプランジヤ１４の
係合部２０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がカム軸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１６の作動によりロツクオ
フプレート１９が解除位置に位置づけられた際、
上記挿通孔部２１ｂ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１
１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１６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１６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、２２…および２３…はそれぞれはロツカー
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および板バネ、
２４はカム軸１を駆動するスプロケツト、２５は
バルブラツシユ調整用のアジヤストスクリユ、２
６はバルブ側アーム１２においてプランジヤ１４
が当接する当接部であつて、耐摩耗性に優れたチ
ツプ材よりなる。２７はデイストリビユータ取付
用のボス、２８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１９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１９の
係止孔部２１ａとプランジヤ１４の係合部２０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
２１ｂ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１９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１７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１９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
で有利であり、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１６によつて位置変更す
るロツクオフプレート１９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。

さらに、第５図および第６図は本発明に係る第
２実施例を示す。上記第１実施例では励磁シヤフ
ト１７をロツカーシヤフト４内に導き該励磁シヤ
フト１７にロツクオフプレート１９を直接に支持
したが、第２実施例では、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にガイドスリーブ２９を軸方向に移動
可能にかつリターンスプリング３０によつてロツ
カーブラケツトＲ側に付勢して支承し、該ガイド
スリーブ２９の上面にロツクオフプレート１９′
の端部を取付けるとともに、励磁シヤフト１７′
をロツカーシヤフト４の外部でロツカーブラケツ
トＲに支持し、該励磁シヤフト１７′を、上記ガ
イドスリーブ２９とロツカーブラケツトＲとの間
に支承したリング状の駆動スリーブ３１に連結し
たものである。このことにより、リターンスプリ
ング３０の付勢力によりロツク位置にあるロツク
オフプレート１９′をソレノイド１６の作動時に
駆動スリーブ３１およびガイドスリーブ２９を介
して解除位置に位置づけるようにしており、上記
第１実施例と同様の作用効果を奏するものであ
る。尚、３２は励磁シヤフト１７′の位置を調整
するロツクナツトである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１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−線断面図であり、第
５図および第６図は本発明の第２実施例を示し、
第５図はシリンダヘツドの平面図、第６図は第５
図の要部拡大図である。 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、１
９，１９′……ロツクオフプレート、２０……係
合部、２１……切換孔、２１ａ……係止孔部、２
１ｂ……挿通孔部、２９……ガイドスリーブ、３
０……リターンスプリング、３１……駆動スリー
ブ。

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、 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。