JPH0568602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、運転状態に応じて吸、排気バルブの
リフト量や開弁期間を変えることのできるエンジ
ンの動弁装置に関するものである。

（従来技術） エンジンの吸、排気バルブの作動特性を設定す
る場合に、低速時にはバルブオーバーラツプ期間
における排気の吹返しや吸気の吹抜けを抑制する
等により燃焼の安定性および燃費の向上を図るた
め、バルブリフト量および開弁期間を比較的小さ
くすることが望ましく、高速時には出力の向上等
のためバルブリフト量や開弁期間を大きくするこ
とが望ましい。

このような要求を満足するため、形状の異なる
複数のカムを設け、これらのカムのいずれかに選
択的にバルブを連係させ、かつその連係を運転状
態に応じて切替えるようにした動弁装置は従来に
おいても知られており、この種の動弁装置として
は、例えば実開昭57−182205号公報に示されてい
るようなものがある。この装置は、１個のバルブ
に対して低速型と高速型の２個のカムと１個のロ
ツカーアームとを有するとともに、各カムとバル
ブとの連係を切替えるセレクタ機構として、ロツ
カーアームのカム側部分を２又状に形成してその
一方の端部を低速型カムへの当接部とするととも
に、他方の端部に摺動可能な高速カム当接部材お
よびその摺動を阻止するストツパを装備し、この
ストツパを油圧シリンダ等のアクチユエータによ
り連動機構を介して作動するようにしている。そ
して上記アクチユエータを運転状態に応じて制御
することにより、低速時には上記高速カム当接部
材が遊動して高速型カムの作動がバルブに伝達さ
れず低速型カムでバルブが作動され、高速時には
上記高速カム当接部材の摺動が阻止されて高速型
カムの作動がバルブに伝達されるようにしてい
る。

ところがこの装置では、上記の高速カム当接部
材、ストツパ、アクチユエータ、連動機構等を構
成するための多数の部材を必要とし、構造が複雑
になる。また、これらの部材がロツカーアームに
装備されてロツカーアームの全体重量が重くな
り、しかも上記高速カム当接部材およびストツパ
はロツカーシヤフトから遠い位置にあるロツカー
アーム端部に装備されるため、ロツカーアームの
慣性モーメントが大きくなつて高速回転時に所謂
バルブのジヤンピングが生じ易くなり、これに起
因してエンジン回転数限界が低下するという問題
があつた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、カムとバルブ
との連係を切替えてバルブリフト特性を変化させ
るための構造を簡単にし、かつ、従来のこの種装
置と比べてロツカーアームの慣性モーメントを小
さくし、エンジン回転数限界を高めることができ
るエンジンの動弁装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、形状が異なる複数のカムを設け、バ
ルブを選択的にいずれかのカムに連係させてその
連係を運転状態に応じて切替えることにより、バ
ルブのリフト量もしくは開弁期間の少なくとも一
方を変化させるようにしたエンジンの動弁装置に
おいて、上記複数のカムとバルブとに当接するロ
ツカーアームを、一部のカムに当接するアームと
バルブへの当接部分を有するアームとに分割し、
この両アームをロツカーシヤフト回りに相対運動
可能に支承させるとともに、上記ロツカーシヤフ
トの外周に、このロツカーシヤフトに対して摺動
自在で運転状態に応じて作動されるプランジヤを
配置し、このプランジヤに、このプランジヤの摺
動に伴い上記両アームを相互に係止、連結する係
止位置と両アームの係止を解除する係止解除位置
とに変位する係止片を設けたものである。

つまり、上記両アームが係止、連結されたとき
は、上記一部のカムの回転に伴つて両アームが一
体的に揺動することにより、この一部のカムの作
動がバルブに伝達され、両アームの係止が解除さ
れたときは、両アームが互いに独立して揺動する
ことにより、上記一部のカムの作動はバルブに伝
達されずに他のカムでバルブが作動されるように
し、特に上記のような両アームの係脱を行うプラ
ンジヤをロツカーシヤフトの外周に配置し、ロツ
カーシヤフトとプランジヤとの距離を小さくした
ものである。

（実施例） 第１図乃至第５図は、１気筒につき２個の吸気
バルブを備えたエンジンの吸気バルブに対して本
発明装置を適用した場合の一実施例を示してい
る。これらの図において、１は気筒で、２ａ，２
ｂは気筒１に装備された吸気バルブであり、排気
バルブとその駆動系については図示を省略してい
る。上記吸気バルブ２ａ，２ｂに対し、形状の異
なる複数のカムが設けられ、当実施例では、両サ
イドの同形状の高速型カム３ａ，３ｂと中央の低
速型カム４とからなる３個のカムがカムシヤフト
５に配設されている。上記高速型カム３ａ，３ｂ
と低速型カム４とは異なる形状に形成されてお
り、低速型カム４のカムノーズよりも高速型カム
３ａ，３ｂのカムノーズが大きく形成されてい
る。この高速型カム３ａ，３ｂと低速型カム４と
は、バルブリフト量および開弁期間の少なくとも
一方を異ならせるものであればよく、従つてカム
ノーズの高さと形成範囲とをともに異ならせたも
の（相似形も含む）であつてもよいし、これらの
いずれか一方を異ならせたものであつてもよい。

これらのカム３ａ，３ｂ，４と吸気バルブ２
ａ，２ｂとの間に配置されたロツカーアーム６
は、両高速型カム３ａ，３ｂに当接する左右一対
のアーム部７ａ，７ｂが上部の連結部分７ｃを介
して一体に連設された第１アーム７と、両吸気バ
ルブ２ａ，２ｂへの当接部分８ａ，８ｂおよび低
速型カム４への当接部分８ｃを一体に備えた第２
アーム８とに分割され、第２アーム８は第１アー
ム７の両アーム部７ａ，７ｂの間に配置されてい
る。そしてこの両アーム７，８がロツカーシヤフ
ト９回りに相対運動可能となるように支承されて
いる。

上記両アーム７，８はロツカーシヤフト９の外
周に配置されたプランジヤ１１により、運転状態
に応じて互いに係脱されるようになつており、こ
の係脱機構は、具体的には次のように構成されて
いる。すなわち、上記プランジヤ１１はロツカー
シヤフト９の外周に摺動自在に嵌合しており、こ
のプランジヤ１１にはロツカーシヤフト９に沿つ
た断面円弧状の係止片１２が連成されている。こ
れに対し、上記第１アーム７の片側のアーム部７
ｂにおけるロツカーシヤフト９に支承された部分
の内周面に、上記係止片１２に対応する円弧状の
係合用凹部１３が形成されるとともに、第２アー
ム８のロツカーシヤフト９に支承された部分の内
周面にも、係止片１２に対応する係合用凹部１４
が部分的に形成されている。そして、上記プラン
ジヤ１１の係止片１２が第１アーム７の係合用凹
部１３には常時係合して第１アーム７と一体に回
動するとともに、プランジヤ１１がロツカーシヤ
フト９の軸方向に移動するに応じ、プランジヤ１
１が第４図の左方に移動したときは係止片１２が
第２アーム８の係合用凹部１４にも係合して両ア
ーム７，８を相互に係止、連結する係止位置とな
り（図示の状態）、プランジヤ１１が第４図の右
方に移動したときは係止片１２が第２アーム８の
係合用凹部１４から離脱して両アーム７，８の係
止を解除する係止解除位置に変位するようにして
いる。

ロツカーシヤフト９に対する上記係止片１２お
よび係合用凹部１３，１４の位置は、カム３ａ，
３ｂ，４および吸気バルブ２ａ，２ｂからの力が
作用する側とは反対側とし、つまり、図のように
カム３ａ，３ｂ，４および吸気バルブ２ａ，２ｂ
がロツカーアーム６の両端部の下方に配置されて
いる場合には、ロツカーシヤフト９の上方に係止
片１２が位置するようにしておく方が良い。つま
りこのようにすれば、係止片１２に加わる面圧が
小さくなり、係止片１２の摩耗を防止することが
できる。

上記プランジヤ１１の外側端部はロツカーシヤ
フト９の周囲に環状に設けられた油圧式のアクチ
ユエータ１５に嵌め込まれ、またプランジヤ１１
の途中部と上記第１アーム７の側面との間にはリ
ターンスプリング１６が配置されており、上記ア
クチユエータ１５と図外のオイルポンプとの間の
オイル通路１７には制御弁１８が設けられ、この
制御弁１８がエンジン回転数信号１９等を受ける
制御回路２０によつて制御されている。そして運
転状態に応じ、たとえば所定回転数以上の高速時
にはアクチユエータ１５にオイルが供給されるこ
とによりプランジヤ１１が上記係止位置に向けて
作動され、所定回転数未満の低速時にはアクチユ
エータ１５からオイルがリリーフされることによ
り、リターンスプリング１６でプランジヤ１１が
係止解除位置に向けて作動されるようにしてい
る。運転状態に応じたプランジヤ１１の作動の制
御は、エンジン回転数と負荷とに応じて行うよう
にしてもよい。

なお、２１は吸気バルブ２ａ，２ｂに対応する
第２アーム８の端部に設けられたバルブクリアラ
ンス調整用のアジヤスタである。また２２はシリ
ンダヘツドである。

この動弁装置によると、エンジンの高速時に
は、プランジヤ１１が係止位置に作動されてその
係止片１２により両アーム７，８が相互に係止、
連結され、これによつて両アーム７，８の相対運
動が阻止されるため、第１アーム７が高速型カム
３ａ，３ｂのカムノーズに押されて揺動したとき
に第２アーム８は低速型カム４から離間して第１
アーム７と一体に揺動し、高速型カム３ａ，３ｂ
の回転に応じて吸気バルブ２ａ，２ｂが作動され
る。一方、低速時には、プランジヤ１１が係止解
除位置に作動されてその係止片１２が第２アーム
８から離脱することにより、両アーム７，８の相
対運動が許容されるため、高速型カム３ａ，３ｂ
の回転に伴う第１アーム７の揺動が第２アーム８
に伝達されず、低速型カム４の回転に応じた第２
アーム８の揺動により吸気バルブ２ａ，２ｂが作
動される。このようにして運転状態に適合するよ
うにバルブリフト特性が変えられる。

そして特に、ロツカーアーム６が第１アーム７
と第２アーム８とに分割されるとともに、この両
アーム７，８を係脱することによつてカム３ａ，
３ｂ，４と吸気バルブ２ａ，２ｂとの連係を切替
えるプランジヤ１１がロツカーシヤフト９の外周
に配置されていて、ロツカーシヤフト９からプラ
ンジヤ１１までの距離が小さいため、前記の実開
昭57−182205号公報に示された従来装置のように
ロツカーアームのカム側端部に連係切替用の部材
を装備する場合と比べて慣性モーメントが小さく
なる。さらに、上記プランジヤ１１を作動するア
クチユエータ１５がロツカーアーム６の外部に設
けられ、ロツカーアーム６の全体重量も上記従来
装置と比べて小さくし得るので、これによつても
慣性モーメントを小さくすることができる。従つ
て、高速回転時にも所謂バルブのジヤンピング
（作動中に慣性でロツカーアームおよびバルブが
カムから浮く現象）を防止することができる。ま
た上記プランジヤ１１はアクチユエータ１５に直
結することができるので、プランジヤ１１とアク
チユエータ１５との間にロツドやレバー等の連動
機構を設ける必要がない。

なお、上記実施例では１気筒当りの吸気バルブ
２ａ，２ｂに対して両サイドの高速型カム３ａ，
３ｂと中央の低速型カム４の３個のカムを配置し
ているが、高速型カムと低速型カムとを１個ずつ
配設してもよく、この場合、ロツカーアーム６の
第１アーム７を１個の高速型カムに当接する形状
に設計変更すればよい。また、上記実施例では１
気筒当り２個の吸気バルブ２ａ，２ｂを備えたエ
ンジンに適用しているが、第２アーム８の形状を
変更することにより１個の吸気バルブに対しても
適用し得ることは勿論である。さらに本発明装置
は排気バルブに適用してもよく、あるいは吸気バ
ルブと排気バルブの双方に適用してもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、形状の異なる複数のカ
ムとバルブとに当接するロツカーアームを、一部
のカムに当接するアームとバルブへの当接部分を
有するアームとに分割し、この両アームを係脱す
ることによつてカムとバルブとの連係を切替える
ようにしし、かつ、この両アームの係脱を行う係
止片を備えたプランジヤをロツカーシヤフトの外
周に配置しているため、簡単な構造でバルブリフ
ト特性を変えることができるとともに、ロツカー
アームの慣性モーメントを小さくすることがで
き、高速時のバルブのジヤンピングを防止してエ
ンジンの回転数限界を高めることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す平面図、
第２図は第１図の−線断面図、第３図は第１
図の−線断面図、第４図はロツカーシヤフト
位置での縦断正面図、第５図は要部の分解斜視図
である。 ２ａ，２ｂ…吸気バルブ、３ａ，３ｂ，４…形
状の異なる複数のカム、６…ロツカーアーム、
７，８…分割された各アーム、９…ロツカーシヤ
フト、１１…プランジヤ、１２…係止片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 形状が異なる複数のカムを設け、バルブを選
   択的にいずれかのカムに連係させてその連係を運
   転状態に応じて切替えることにより、バルブのリ
   フト量もしくは開弁期間の少なくとも一方を変化
   させるようにしたエンジンの動弁装置において、
   上記複数のカムとバルブとに当接するロツカーア
   ームを、一部のカムに当接するアームとバルブへ
   の当接部分を有するアームとに分割し、この両ア
   ームをロツカーシヤフト回りに相対運動可能に支
   承させるとともに、上記ロツカーシヤフトの外周
   に、このロツカーシヤフトに対して摺動自在で運
   転状態に応じて作動されるプランジヤを配置し、
   このプランジヤに、このプランジヤの摺動に伴い
   上記両アームを相互に係止、連結する係止位置と
   両アームの係止を解除する係止解除位置とに変位
   する係止片を設けたことを特徴とするエンジンの
   動弁装置。