JPH04284111A - スイングアーム式動弁装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４サイクルエンジンに
採用されるスイングアーム式動弁装置に関し、特にスイ
ングアームのバルブ開閉動作における慣性質量を軽減で
きるようにしたスイングアームの連結構造の改善に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】４サイクルエンジンに採用される動弁装
置として、従来例えばスイングアーム式のものがあり、
これはスイングアームの基端部をラッシュアジャスタで
枢支し、先端部をバルブステムに当接させ、その中程部
分をカムで押圧するように構成されている。このような
スイングアーム式動弁装置において、本件発明者等は、
上記スイングアーム，ラッシュアジャスタ，カムを高速
用，低速用のもので構成し、高速用，低速用スイングア
ームの先端同士をピンで回動自在に連結するとともに、
何れかのラッシュアジャスタのみに油圧を作用させてこ
れを固定することにより、高速時と低速時とでスイング
アームを切り換え、これにより吸気弁の開閉タイミング
，及びリフト量を高速時と低速時とで切り換えることが
できるようにした可変バルブタイミング式動弁装置を開
発している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記開発に係
る動弁装置は、何れか一方のラッシュアジャスタのみを
固定することにより、これを支点として該側のスイング
アームのみを揺動するように構成しているが、上記両ス
イングアームは先端同士が連結されているので、ラッシ
ュアジャスタが固定さていない側のスイングアームも相
手側のスイングアームに引きずられて動作することとな
る。従って、スイングアームの可動部分の慣性質量が大
きくなり、エンジンを高速化する上で不利となる懸念が
ある。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、スイ
ングアームの可動部分の慣性質量を軽減でき、エンジン
のより高速化が可能なスイングアーム式動弁装置を提供
することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、高速用スイン
グアームと低速用スイングアームの先端部に形成された
連結孔にピンを挿入して上記高速用，低速用スイングア
ームを互いに回動自在に連結し、該両スイングアームを
押圧するカム軸を設け、上記各スイングアームの基端部
を高速用，低速用ラッシュアジャスタで枢支するととも
に、上記高速用又は低速用のどちらか一方の第１スイン
グアームの先端部をバルブステムに当接させるとともに
、バルブステムに当接していない他方の第２スイングア
ームの先端部の、上記連結孔の略中心より上記バルブス
テム側部分を切除して上記連結孔を半円状に形成したこ
とを特徴としている。

【０００５】

【作用】本発明に係るスイングアーム式動弁装置によれ
ば、第１スイングアーム側の第１ラッシュアジャスタを
固定した場合は、該第１スイングアームは第１ラッシュ
アジャスタを支点として揺動し、これの先端部がバルブ
を開閉する。そしてこの場合、第２スイングアームはこ
れの先端部の連結孔よりバルブ側部分が切除されている
ので、該第２スイングアームのピンとの係止が第１イン
グアームの揺動に伴って外れ、第１スイングアームに引
きずられることはない。一方、第２スイングアーム側の
第２ラッシュアジャスタを固定した場合は、該第２スイ
ングアームは第２ラッシュアジャスタを支点として揺動
し、この揺動がピンを介して第１スイングアームに伝達
され、該第１スイングアームも揺動し、バルブの開閉が
支障なく行われる。このように本発明では、第２スイン
グアームの先端部の連結孔より下側部分を切除したので
、第１ラッシュアジャスタを固定した場合は、上記第２
スイングアームが第１スイングアームに引きずられるこ
とはなく、従ってそれだけ慣性質量を軽減できる。また
、上記第２ラッシュアジャスタを固定した場合は、第１
，第２スイングアームの両方が揺動する訳であるが、上
記切除した分だけスイングアームの可動部が軽くなって
おり、この点からも慣性質量を軽減でき、これらの慣性
質量軽減効果によりエンジンの高速化が可能となる。 なお、上記切除においては、スイングアームの揺動中心
側ではなく、該中心から離れた先端部を切除しているの
で、上記慣性質量がより効果的に軽減される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明する
。図１ないし図７は本発明の一実施例によるスイングア
ーム式動弁装置を説明するための図であり、図１，図２
はそれぞれ図３のＩ−Ｉ　線，ＩＩ−ＩＩ線断面図、図
３，図４は該実施例装置の平面図，側面図、図５はラッ
シュアジャスタの断面側面図、図６は切り換え装置の断
面平面図、図７は該実施例装置を備えたエンジンの断面
側面図である。

【０００７】図において、１は本実施例装置を備えた４
サイクル４バルブエンジンであり、該エンジン１は、ピ
ストン３が摺動自在に挿入されたシリンダブロック２の
上面にシリンダヘッド４を積層締結し、該シリンダヘッ
ド４の上面をヘッドカバー５で覆った構成のものである
。

【０００８】上記シリンダヘッド４の下面には燃焼室６
が形成されており、該燃焼室６には、上記シリンダヘッ
ド４の左，右壁面に開口する吸気通路８，排気通路７が
それぞれ連通している。また上記燃焼室６には上記吸気
通路８，排気通路７の吸気口８ａ，排気口７ａがそれぞ
れ気筒当たり２つづつ開口しており、該各吸，排気口８
ａ，７ａには吸気，排気バルブ１４，１３のバルブヘッ
ド１４ｂ，１３ｂが位置している。また該各吸気，排気
バルブ１４，１３のバルブステム１４ａ，１３ａは上方
に延び、上記燃焼室６の中央に配置された点火プラグ９
を挟むように形成されたカム室１０ａ，１０ｂ内に突出
している。また上記各バルブステム１４ａ，１３ａの上
端部に装着されたリテーナ４６，４７と上記カム室１０
ａ，１０ｂに形成されたばね座１０ｃとの間にはバルブ
スプリング４８が介設されており、これにより上記各バ
ルブ１３，１４は閉方向に付勢されている。

【０００９】上記カム室１０ａ，１０ｂ内にはそれぞれ
吸気用動弁装置１１，排気用動弁装置１２が配設されて
いる。該吸気用動弁装置１１，排気用動弁装置１２は、
それぞれ吸，排気用スイングアーム１５，１６の基端を
吸，排気用ラッシュアジャスタ４４，４５で枢支すると
ともに、該スイングアーム１５，１６の先端を吸，排気
バルブ１４，１３の上端に当接させ、さらに上記吸，排
気用スイングアーム１５，１６を吸，排気用カム軸１７
，１８で押圧するように構成されている。

【００１０】上記ラッシュアジャスタ４４は高速用アジ
ャスタ（第２アジャスタ）４４ａとこれの両側に配置さ
れた低速用アジャスタ（第１アジャスタ）４４ｂ，４４
ｂとで構成されており、該低速用，高速用アジャスタ４
４ｂ，４４ａは、シリンダ３０と、該シリンダ３０内に
摺動自在に挿入された支持ピストン３１と、上記シリン
ダ３０の下部に固着された切換弁２９とから構成されて
いる。

【００１１】高速用ラッシュアジャスタ４４ａを示す図
５において、上記シリンダ３０は、上部にピストン導出
孔３０ａが、下部に油穴３０ｂがそれぞれ形成された円
筒状のものである。上記支持ピストン３１は、内部に中
空部３１ｃを有する棒状のもので、外方に突出する上端
部にはピボット部３１ａが球面状に形成されている。ま
た上記シリンダ３０の底部と上記支持ピストン３１の下
端面とで囲まれた空間が油圧作動室５１になっており、
この油圧作動室５１と上記中空部３１ｃとは連通孔３１
ｆで連通している。そしてこの連通孔３１ｆ部分には、
鋼球をばねで支持してなる逆止弁５２が配設されている
。また上記シリンダ３０の底面と支持ピストン３１の下
端面との間には付勢ばね３２が介在されており、これに
より該支持ピストン３１は上端位置に付勢されている。

【００１２】また上記シリンダ３０，及び支持ピストン
３１の外周面の高さ方向中程部分には油溝３０ｄ，３１
ｄが環状に凹設されており、該油溝３０ｄ，３１ｄは連
通孔３０ｃ，３１ｅを介して上記中空部３１ｃに連通し
ている。そして上記油溝３０ｄには、高速用，低速用ア
ジャスタ４４ａ，４４ｂ間部分にカム軸方向に延びるよ
うに直線状に形成された補給通路５０が連通している。

【００１３】上記切換弁２９は弁シリンダ２９ａと、該
弁シリンダ２９ａに摺動自在に挿入された弁ピストン２
９ｂと、該弁ピストン２９ｂと上記弁シリンダ２９ａと
の間に介在された付勢ばね２９ｄとから構成されている
。上記弁シリンダ２９ａの上部には油穴２９ｇが形成さ
れており、該油穴２９ｇと油穴３０ｂとを介して上記油
圧作動室５１に連通している。また上記弁シリンダ２９
ａの下部には高圧用油穴２９ｅ，低圧用油穴２９ｆが形
成されている。なお、２９ｃは上記弁シリンダ２９ａの
開口部を閉塞する蓋である。

【００１４】上記シリンダヘッド４の高速，低速用アジ
ャスタ４４ａ，４４ｂの下方部分には油路３３〜３５が
クランク軸方向に延びるよう形成されている。上記高速
用アジャスタ４４ａの高圧用油穴２９ｅは油路３３と連
通し、低圧用油穴２９ｆは油路３４と連通している。ま
た低圧用アジャスタ４４ｂの高圧用，低圧用油穴２９ｅ
，２９ｆはそれぞれ油路３５，３４と連通している。 なお、油路３４は油だまりに解放されている。

【００１５】上記油路３３，３５の一端は油圧ポンプに
接続されており、他端は該油路３３，３５の開閉を行う
切換装置３６に連結されている。該切換装置３６は、常
時低圧に保持されたハウジング３９と、該ハウジング３
９内に嵌着されたシリンダ４０と、該シリンダ４０内に
摺動自在に挿入されたピストン４１と、該ピストン４１
を図示左方に付勢するばね４３と、上記ハウジング３９
に取り付けられ、そのピストンロッド４２ａが上記ピス
トン４１に当接しているソレノイド４２とから構成され
ている。上記油路３３，３５は上記シリンダ４０に形成
された穴３７，３８及びピストン４１の穴４１ｂ，４１
ａを介して上記ハウジング３９内に連通可能になってい
る。ソレノイド４２がオフすると上記ピストン４１が図
示位置に位置し、これにより油路３３が高圧に保持され
るとともに油路３５が開放され、またソレノイド４２が
オンするとピストン４１が前進し、油路３５が高圧に保
持され、油路３３が開放される。

【００１６】上記吸気用スイングアーム１５は、高速用
アーム（第２スイングアーム）２１とこれの両側に配設
された低速用アーム（第１スイングアーム）２０，２２
とで構成されている。上記低速用アーム２０，２２は同
じ長さを有し、その長手方向中央部にはローラ２４が回
転自在に配設されている。また上記高速用アーム２１は
上記低速用アーム２０，２２より短くなっており、その
中央部にはスリッパ２５が固着されている。これらのア
ーム２０〜２２の先端部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ同士は
以下の構造により相互に回動自在に連結されている。即
ち、上記高速用アーム２１の先端部に半円状の連結凹部
２１ｄを形成する。これは例えば、円形の連結孔が貫通
形成された従来のスイングアームの先端部の、連結孔の
中心より下側部分を切除することによって形成できる。 また上記低速用スイングアーム２０，２２の先端部に円
形の連結孔２０ｄ，２２ｄを貫通形成する。そして上記
低速用アーム２０，２２の連結孔２０ｄ，２２ｄに連結
ピン２３を挿入固定するとともに、該連結ピン２３の中
央部分に高速用アーム２１の連結凹部２１ｄを被せ、こ
れにより３つのアーム２０〜２２を連結する。なお、２
３ａは連結ピン２３の中央部に凹設された油溝である。

【００１７】また、上記各アーム２０〜２２の基端部２
０ａ，２１ａ，２２ａには上記ラッシュアジャスタ４４
ａ，又は４４ｂのピボット部３１ａで支持される支持穴
２０ｃ，２１ｃ，２２ｃがそれぞれ形成されている。そ
して上記低速用アーム２０，２２の先端部２０ｂ，２２
ｂの下面は平坦になっており、該平坦面が上記吸気バル
ブ１４のバルブステム１４ａの上端面に当接している。 なお、２６は潤滑油通路であり、これは上記支持ピスト
ン３１内の潤滑油を連結凹部２１ｄ，連結孔２０ｄ，２
２ｄに導入するためのものである。

【００１８】上記吸気用スイングアーム１５を駆動する
カム軸１７には、高速用カム１７ａと、一対の低速用カ
ム１７ｂが形成されており、高速用カム１７ａは上記高
速用アーム２１のスリッパ２５に摺接しており、また低
速用カム１７ｂ，１７ｂは上記低速用アーム２０，２２
のローラ２４，２４に転接している。

【００１９】次に本実施例の作用効果について説明する
。エンジンの高速回転時には、上記切り換え装置３６が
上記油路３３を閉じる。すると油路３３内の油圧が上昇
し、高速用アジャスタ４４ａの弁ピストン２９ｂが前進
して連通孔２９ｇを閉じ、油圧作動室５１内の作動油の
流出が阻止されて高速用アジャスタ４４ａの支持ピスト
ン３１が高速用アーム２１を支持する。これにより高速
用アーム２１が高速用アジャスタ４４ａを支点にして揺
動し、この揺動が連結凹部２１ｄから連結ピン２３を介
して低速用アーム２０，２２に伝達され、該両アーム２
０，２２の先端部が吸気バルブ１４を開閉駆動する。 その結果吸気バルブ１４は高速用カム１７ａの形状，及
び高速用アーム２１のアーム比に応じたリフト量及び開
閉タイミングで吸気口８ａを開閉する。

【００２０】また低速回転時には、切り換え装置３６が
油路３３を開放するとともに油路３５を閉じる。すると
油路３５内の圧力が高くなり、低速用アジャスタ４４ｂ
の支持ピストン３１が固定され、これにより低速用アー
ム２０，２１が低速用アジャスタ４４ｂを支点にして揺
動する。その結果、吸気バルブ１４は低速用カム１７ｂ
の形状，及び低速用アーム２０，２２のアーム比に応じ
たリフト量及び開閉タイミングで吸気口８ａを開閉する
。そしてこの場合、高速用アーム２１は、これの連結凹
部２１ｄと連結ピン２３との係止が低速用アーム２０，
２２の揺動に伴って外れることから、低速用アーム２０
，２２に引きずられることはなく、該低速用アーム２０
，２２の揺動動作に影響を与えることはない。

【００２１】このように本実施例装置では、高速用アー
ム２１の先端部の下側部分を切除することにより半円状
の連結凹部２１ｄを形成し、これを連結ピン２３に被せ
るようにしたので、低速回転時において、低速用アジャ
スタ４４ｂが固定された場合は、低速用アーム２０，２
２の揺動動作に影響を与えることはなく、従ってスイン
グアーム１５全体で見た場合の、吸気バルブ１４の開閉
動作における慣性質量が大幅に減少し、バルブ開閉動作
の追従性が向上し、エンジンの高速化を図る上で有利で
ある。

【００２２】また高速回転時においては、高速用アジャ
スタ４４ａが固定され、高速用アーム２１の揺動動作が
連結ピン２３を介して低速用アーム２０，２２に伝達さ
れることから、全てのアーム２０〜２２が揺動し、これ
により吸気バルブ１４を開閉する訳であるが、高速用ア
ーム２１の連結凹部２１ｄを半円状にしたので、従来の
スイングアームに比較して該アームの先端部分の重量が
軽減されており、従って高速回転時においても慣性質量
を軽減できる。なお、この場合、高速用アーム２１の揺
動運動における先端部分を軽量化しているので、上記慣
性質量の軽減効果が顕著となり、この点からもエンジン
の高速化を図る上で有利である。

【００２３】なお、上記実施例では、高速用アーム２１
の連結孔を半円状にすることにより該アームの先端部を
軽量化したが、本発明は低速用アームに適用することも
できる。低速用アームに適用するには、図３において両
側に高速用アームを配置するとともに、これの先端部下
面を吸気バルブ１４に当接させる。また中央に低速用ア
ームを配置するとともに、該低速用アームの先端部に半
円状の連結凹部を形成することとなる。また上記実施例
では吸気バルブが２本の場合を説明したが、本発明は吸
気バルブの本数に関係なく適用でき、勿論排気バルブ側
の動弁装置にも適用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明に係るスイングアー
ム式動弁装置によれば、バルブと当接していない第２ス
イングアームの先端部の連結孔より下側部分を切除して
連結ピンとの係止を解除できるようにしたので、スイン
グアームのバルブ開閉動作における慣性質量を大幅に軽
減して開閉動作の追従性を向上でき、エンジンの高速化
が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のＩ−Ｉ　線断面図である。

【図２】図３のＩＩ−ＩＩ　線断面図である。

【図３】本発明の一実施例による動弁装置の平面図であ
る。

【図４】上記実施例装置の側面図である。

【図５】上記実施例装置のラッシュアジャスタの断面側
面図である。

【図６】上記実施例装置の切換装置の断面平面図である
。

【図７】上記実施例装置を備えたエンジンのシリンダヘ
ッド部分の断面正面図である。

【符号の説明】

１１　　スイングアーム式動弁装置 １４ｂ　　バルブステム １７　　カム軸 ２０，２２　　低速用アーム（第１イングアーム）２０
ａ，２２ａ　　基端部 ２０ｂ，２２ｂ　　先端部 ２０ｄ，２２ｄ　　連結孔 ２１　　高速用アーム（第２スイングアーム）２１ａ　
　基端部 ２１ｂ　　先端部 ２１ｄ　　連結凹部（半円状の連結孔）２３　　連結ピ
ン ４４ａ　　高速用ラッシュアジャスタ ４４ｂ　　低速用ラッシュアジャスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高速用スイングアームと低速用スイン
   グアームの先端部に形成された連結孔にピンを挿入して
   上記高速用，低速用スイングアームを互いに回動自在に
   連結し、該両スイングアームを押圧するカム軸を設け、
   上記各スイングアームの基端部をラッシュアジャスタで
   枢支するとともに、上記高速用又は低速用のどちらか一
   方の第１スイングアームの先端部をバルブステムに当接
   させるとともに、バルブステムに当接していない他方の
   第２スイングアームの先端部の、上記連結孔の略中心よ
   り上記バルブステム側部分を切除して上記連結孔を半円
   状に形成したことを特徴とするスイングアーム式動弁装
   置。