JPH0417706A - 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ＩＩｃ置、待にエンジンの
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
を両立する目的で、運転状態に応じて吸気弁または排気
弁のり７Ｆ特性を異ならせ、これによって吸排スのタイ
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７−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７−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す７Ｆ量が太き（
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鉗離だけ離れた揺動
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連結されたり
その連結が解かれたりする。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置では、弁との当接部位を持た
ないサブロッカアームをカムに押し付けるロストモーシ
ョンスプリングの一端をシリングヘッドで受ける必要が
あり、シリングヘッド上の限られたスペースによりロッ
カアームや吸排気弁の配置に対する制約が増えるという
問題、αかあった。

また、ロストモーションスプリングの一端をシリングヘ
ッドで受ける構造のため、各ロッカアームをシリングヘ
ッド上に組み付けるまで、コストモーションスプリング
の初期圧縮量や各ロッカアームに開口するプランジャ嵌
合穴の位置精度を確認することができず、カムの切換え
作動性にバラツキが生じやすいという問題、α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。

（課題を解決するための手段） この発明は、その先端を吸気弁または排気弁に当接させ
るメインロッカアームと、吸気弁または排気弁に当接す
る部位を持たないサブロッカアームとを共通のロッカシ
ャフトを介して揺動可能に支持し、メインロッカアーム
に摺接する低速用カムと、サブロッカアームに摺接する
高速用カムを備え、低速用カムに対して高速用カムの弁
リフト量または開弁期間の少なくとも一方を大きく形成
し、メインロッカアームとサブロッカアームの開にサブ
ロッカアームを高速用カムに押し付けるロストモーショ
ンスプリングを介装し、メインロッカアームとサブロッ
カアームの間に渡って摺動するプランツヤをエンジン運
転条件に応じて駆動する連結駆動手段を備えた。

（作用） ロストモーションスプリングをサブロッカアームとメイ
ンロッカアームの間に介装したことにより、従来装置の
ようにコストモーションスプリングの一端をシリングヘ
ッドで受ける構造に比べて、シリングヘッド上の限られ
たスペースによりサブロッカアームや吸排気弁の配置に
対する制約が少なく、１つのメインロッカアームに対し
て複数のサブロッカアームを設けることが可能となり、
プロフィールの異なるカムの数を増やして、バルブタイ
ミングのきめ細かい制御が行える。

さらに、ロストモーションスプリングをサブロッカアー
ムとメインロッカアームの開に介装したことにより、各
プランツヤ嵌合穴の切削加工は実際のコストモーション
スプリングおよびロッカシャフトの代わりに所定形状を
した治具を介してサブロッカアームとメインロッカアー
ムとを組み立てた状態で各口７カアームに一体的に穿孔
することが可能となる。これによりロストモーションス
プリングの初期圧縮量の精度および各プランツヤ嵌合穴
の位置精度を確保し、カムの切換作動性にバラツキが生
じることを防止できる。

（実施例） 第１図、第２図、第３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
インロッカアーム１の基端は各気筒に共通な口／カシャ
フト３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の先端には吸気弁９のステム頂部
を当接させるアジャストスクリュ１０がナツト１１を介
して締結される。

メインロッカアーム１１こはシャフト１３ｆこニドルベ
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の基端は共通のロッカシャフト
３を介して揺動自在に支持される。

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才ロア
部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才口７部２３を高速用カム２２に押し付けるロス
トモーシコンスプリング２５が介装される。

メインロッカ７−ム１にはサブロッカ７−ム２の直下に
位置してロストモーションスプリング２５を介装する略
円柱型のｒ！！Ｊ部２６が一体形成される。コイル状の
ロストモーションスプリング２５の下端は凹部２６の底
面２６ａに着座し、その上端は四部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４図、！＠５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、プランツヤ３３の背後に油室３７
が画成される一方、プランツヤ３４の背後にリターンス
プリング３８が介装される。

各式３２ｓ３５−３６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５図に示すように、
油室３７に導かれろ作動油圧によりプランツヤ３３が穴
３５，３２ｉこ、プランジャ３１が穴３２．３６に渡っ
てそれぞれ嵌合することにより、メインロッカアーム１
とサブロッカアーム２が一体化するようになっている。

第４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３２，３５，
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。

プランツヤ３４の嵌合する穴３６の一端には、栓体３９
が圧入され、栓体３９には空ス抜き孔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には油室３７に一端が開口す
るとともに、他端が口７カシャフト３に対する軸受面４
２を貫通する通孔４３が形成され、通孔４３の一端には
栓体４５が圧入される。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。

第６図はメインロッカアーム１の平面図であるが、図中
４８は７ノヤストスクリユ１０が螺合するネジ孔、４９
はローラ１４が介装される開口、５０はサブロッカアー
ム２が介装される開口であり、この開口５０の下側にロ
ストモーシコンスプリング２５を収装する凹部８０が開
口している。

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６切
換弁の作動を電子制御するコントロールユニントはエン
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、スロントルバルブの開度
信号等を入力して、これらの検出値に基づいてエンノン
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、エンノンの低
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、弁り
７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、弁リフト量、開
弁期間を共に大きくしである。

次に作用について説明する。

エンジンの低Ｍ　１ｌｌＥ　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３３，３
１，３４が各穴３５，３２，３６１二それぞれ収まって
、メインロッカアーム１の動きを妨げることはない。

これに対して、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、各プランジャ３３，３１．３４はリターンス
プリング３８に抗して拘束位置に移動し、プランジャ３
３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３２，３６に渡って嵌合することにより
、２つのロッカーアーム１，２が一体となって揺動する
。

ここに、高速用カムは低速用カムに比較して、弁の開き
角度およびリフト量が共に大となるように形成されてい
るから、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て、弁のＷＲき角度およびり７Ｆ量
が共に大きくなり、このサブロッカアーム２と一体化し
た揺動時はメインロッカーアーム１のローラ１４が低速
用カム２１から浮き上がる。

一方、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が元の非拘束位置に移動して、メイ
ンロッカーアーム１の拘束が解除される。

これにより、第７図に示すように、低速用カム２１のプ
ロフィールに基づくトルク特性と高速用カム２１のプロ
フィールに基づくトルク特性が合成され、低回転域から
高回転域に渡ってトルクを高められる。

ロストモーションスプリング２５をサブロッカアーム２
とメインロッカアーム１の開に介装する構造により、各
プランツヤ嵌合穴３２，３５，３６は治具を介してメイ
ンロッカアーム１とサブロッカアーム２を連結した状態
で一体的に切削加工することが可能となる。この切削加
工はメインロッカアーム１とサブロッカアーム２の開に
ロッカシャフト３の代わりをする円柱状の治具が介装さ
れるとともに、メインロッカアーム１の７才ロア部２８
とサブロッカアーム２の四部８０の間にロストモーショ
ンスプリング２５の代わりをする円柱状の治具が介装さ
れ、これら治具を介してメインロッカアーム１とサブロ
ッカアーム２が互いに拘束される所定位置に保持された
状態で行われる。この切削加工後に、実際にシリンダヘ
ッドに組み付けられた状態でも、少なくともロストモー
ションスプリング２５の初期圧縮量の精度と、各プラン
ジャ嵌合穴３２，３５，３６の位置精度とが確保される
。

その結果、各穴３２，３５．３６闇のズレにより各プラ
ンツヤ３１，３３，３４の摺動不良を未すことと、ロス
トモーションスプリング２５の付勢力にバラツキが生じ
ることとを確実に防止し、良好なカム２１．２２の切換
作動性を確保できる。

次に、第８図、第９図に示す他の実施例について説明す
ると、共通のカムシャ７Ｆに第一カム（低速低負荷用カ
ム）５１、第二カム（低速高負荷用カム）５２および第
三カム５３（高速用カム）が一体形成される一方、メイ
ンロッカアーム１には第一カム５１に転接するローラ１
４と、第二カム５２に摺接する第二サブロッカアーム５
４と、第三カム５３に摺接する第三サブロッカアーム５
伊とが並列に設けられる。

各サブロッカアーム５４．５５はメインロッカアーム１
と共通のロッカシャフト３を介して揺動自在に支持され
る。

第二サブロッカアーム５４とメインロッカアーム１の間
にはプランツヤ５７，５８，５９およびリターンスプリ
ング６０が介装され、油通路６１から導かれる作動油圧
に応動して両者の相対回転を係止する油圧駆動手段を構
成する。

第三サブロッカアーム５５とメインロッカアーム１の開
にはプランジャ６２，６３，６４およびリターンスプリ
ング６５が介装され、油通路６６から導かれる作動油圧
に応動して両者の相対回転を係止可能とする連結駆動手
段を構成する。

図中６７は第三サブロッカアーム５５を第三カム５３に
リテーナ６８を介して押し付けるロストモーションスプ
リングであり、その一端はストッパ６９を介してメイン
ロッカアーム１に受けられでいる。なお、第二サブロッ
カアーム５４にもメインロッカアーム１との間に同様な
構造をもって図示しないロストモーションスプリングが
介装される。

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
部を当接させる油圧ラッシュアノヤスタフ１が設けられ
、油通路７２から導かれる作動油圧によりバルブクリア
ランスを自動的にｌ１１節するようになっている。

このように構成され、３つのカム５１，５２．５３をエ
ンノンの低速低負荷運転時と低速高負荷運転時および高
速運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、弁リフト量、開弁期間を共に段階的に大きくし、
エンジン回転数および負荷条件に応じて各カム５１，５
２．５３を順次切り換えることにより、燃費と出力を両
立して改善することが可能となる。

ロストモーションスプリング６７の一端をメインロッカ
アーム１に受けることにより、従来装置のようにロスト
モーションスプリングの一端をシリングヘッドで受ける
構造に比べて、シリングヘッド上の限られたスペースに
よりサブロッカアームや吸排気弁の配置に対する制約が
少なく、１つのメインロッカ７−ム１１こ対して２つの
サブロッカアーム５４．５５を設けることが可能となる
。また、１つのメインロッカアームに対して３つ以上の
サブロッカアームを設けることも可能であり、プロフィ
ールの異なるカムの数を増やして、バルブタイミングの
きめ細かい制御が行える。

（発明の効果） この発明は、その先端が吸気弁または排気弁に当接しか
つ高速用カムに従動するメインロッカアームと、吸気弁
または排気弁に当接する部位を持たず低速用カムに従動
するサブロッカアームとを共通のロッカシャフトを介し
て揺動可能に支持し、サブ口・７カアームを高速用カム
に押し付けるロストモーションスプリングを備えるとと
もに、メインロッカアームとサブロッカアームの間に渡
り、て摺動するプランツヤをエンノン運転条件に応じて
駆動する連結駆動手段とを備えたエンノンの弁作動装置
において、ロストモーションスプリングをメインロッカ
アームとサブロッカアームの間に介装したことにより、
ロストモーションスプリングの初期圧縮量の精度および
各プランジャ嵌合穴の位置精度を確保することが可能と
なり、カムの切換作動性にバラツキが生じることを防止
でき、また従来装置のようにロストモーションスプリン
グの一端をシリングヘッドで受ける構造に比べて、シリ
ングヘッド上の限られたスペースによりサブロッカアー
ムや吸排気弁の配置に対する制約が少なく、１つのメイ
ンロッカアームに対して複数のサブロッカアームを設け
ることが可能となり、プロフィールの異なるカムの数を
増やして、バルブタイミングのきめ細かい制御が行える
。

【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
、ｔＪ１１２図は同図Ｘ−Ｘ線に沿う横断面図、第３図
は同図２−２Ｈに沿う横断面図、第４図。 第５図はそれぞれ同図Ｙ−Ｙ＠に沿う縦断面図、第６図
はメインロッカアームの平面図、第７図は二／／ンのト
ルク特性図である。第８図は池の実施例を示す動弁系の
平面図であり、第９図は同図Ｘ−Ｘ線に沿う横断面図で
ある。 １・・メイン口・７カアーム、２・・・サブロッカアー
ム、３・・・ロッカシャフト、９・・・吸気弁、２５・
・・ロストモーションスプリング、３１，３３．３４・
・・プランツヤ、４１・・・油通路。 １−−−メインロッカアーム ２−ｍ−すフ゛′Ｄツカアーム ３−−一ロフカシャフト ２５−一一口ストモーションズアνンフ“３１．３３，
３４−−−プランン゛ヤ ４１−づ曲船落 第２図 ９−　吸気分 ２１−−−イ氏朗７７Ａ ２２−　　高連用７７１Ａ 第４図 第 ３″６ 第 図 回転数− 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　その先端を吸気弁または排気弁に当接させるメインロ
   ッカアームと、吸気弁または排気弁に当接する部位を持
   たないサブロッカアームとを共通のロッカシャフトを介
   して揺動可能に支持し、メインロッカアームに摺接する
   低速用カムと、サブロッカアームに摺接する高速用カム
   を備え、低連用カムに対して高速用カムの弁リフト量ま
   たは開弁期間の少なくとも一方を大きく形成し、メイン
   ロッカアームとサブロッカアームの間にサブロッカアー
   ムを高速用カムに押し付けるロストモーションスプリン
   グを介装し、メインロッカアームとサブロッカアームの
   間に渡って摺動するプランジャをエンジン運転条件に応
   じて駆動する連結駆動手段を備えたことを特徴とするエ
   ンジンの弁作動装置。