JPH0672525B2 - 内燃機関の動弁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、機関運転条件に応じて吸・排気弁のリフト特
性を可変制御する内燃機関の動弁制御装置に関する。

〈従来の技術〉 機関運転条件に応じて吸・排気弁のリフト特性を可変制
御する内燃機関の動弁制御装置としては、例えば、第３
図〜第６図に示されるようなものがある（特開昭60-224
909号参照） これについて説明すると、機関回転に同期して回転する
吸・排気弁駆動カム11と、吸・排気弁12のステムエンド
とに両端を当接させてロッカアーム13が設けられ、該ロ
ッカアーム13の湾曲形成された背面13aを、後述する油
圧ピボット19により一端部にて揺動自由に支持されたレ
バー15に支点接触させてある。また、レバー15はロッカ
アーム13の両側壁から突出するシャフト13bを保持部材1
4を介して、凹溝15a内に保持しており、レバー15に形成
されたスプリングシート15bと保持部材14との間には、
ロッカアーム13を下方向に付勢するバネ定数小のスプリ
ング16が介装されている。

油圧ピボット19は、シリンダヘッドに取り付けられたブ
ラケット18に形成した取付孔18a内に摺動自由に介装さ
れた外筒19aと、該外筒19a内に嵌挿された内筒19bとを
備え、かつ、両者の間に形成された油圧室19cにチェッ
クバルブ19dを備えている。そして、外筒19aの半球状の
下端部にてレバー15の吸・排気弁12ステムエンド側の一
端部上面の凹陥部15cに嵌合し、レバー15を揺動自由に
支持している。そして、ブラケット18内部に形成された
油圧供給通路18bから内筒19b内部及びチェックバルブ19
dを介して油圧を油圧室19cに供給してバルブクリアラン
スを一定に保つようになっている。

また、ブラケット18に対して後述する如く回動自在に取
り付けられたリフト制御カム20がレバー15の吸・排気弁
駆動カム11の他端部上面に係合して、レバー15の揺動位
置を規制している。

リフト制御カム20は、６角形状で、吸・排気弁12のリフ
ト量を段階的に変えるように回転中心軸からの距離が一
回転方向に段階的に増大する略平らな６つのカム面20a
〜20fを有すると共に、中心部に後述する制御軸23を挿
通する孔20gを有している。また、リフト制御カム20の
両端から突出して形成した円筒部20hは、第４図及び第
５図に示すようにブラケット18に形成された下部円弧溝
18cとブラケット18上にボルト21で締結された一対のキ
ャップ22に形成された上部円弧溝22aとの間に回動自由
に保持してある。

そして、気筒数個設けたリフト制御カム20の中心部を貫
通して形成された孔20gに一本の制御軸23をスキマバメ
状態で挿通し、該制御軸23の各リフト制御カム20の両側
部分にそれぞれ挿通した捩りコイルスプリング24の一端
を制御軸23外周面にねじ込んだ止めビス23aに係止する
と共に、該捩りコイルスプリング24の他端をリフト制御
カム20の円筒部20h側壁に形成した孔20iに嵌挿して係止
してある。

制御軸23の一端は、継手25を介してステッピングモータ
26の駆動軸26aに連結してある。ステッピングモータ26
は、制御回路27からの信号出力により駆動され、制御軸
23を所定の回動位置に回動するようになっている。

28はバルブスプリングである。

作用を説明すると、リフト制御カム20が最もリフト量の
大きいカム面20aでレバー15に当接している状態では、
レバー15が吸・排気弁駆動カム11側に最も押し下げられ
た状態となる。このため、ロッカアーム13の背面13aに
支点接触されるレバー15の下面も下がり、支点接触点Ａ
が吸・排気弁駆動カム11側に移動しつつ吸・排気弁12に
伝達され、第６図の曲線Ｘに示すようにリフト量が大き
く、かつ開弁時期が早く閉弁時期が遅く特性となる。こ
れにより、吸・排気弁の吸・排気能力が充分高められ、
最高出力も可及的に高めることができる。

一方、リフト制御カム20を回動し、例えばリフト量が最
も小さいカム面20fでレバー15に当接するようにする
と、レバー15の吸・排気弁駆動カム11側の端部は凹陥部
15cを支点とした揺動によって上昇し、レバー15の下面
も上方に後退する。

レバー15の下面は、ロッカアーム13が吸・排気弁駆動カ
ム11のリフトを吸・排気弁12に伝えるための支点となる
が、吸・排気弁駆動カム11がベースサークルでロッカア
ーム13に当接している状態の支点の初期位置が、前記リ
フト量大のカム面20aでレバー15が当接している時に比
べて、第４図で右側、即ち、リフト後に支点が移動する
方向から遠ざかる側に移動し、ロッカアーム13の背面13
aとレバー15の下面の隙間が大きくなり、吸・排気弁駆
動カム11がリフトしてもロッカアーム13とレバー15の下
面の支点接触点が駆動カム側へ移行する速度が遅くな
り、この結果、第７図の曲線Ｙに示すように、リフト量
が小さく、かつ開弁時期が遅れ閉弁時期が早まる特性と
なる。これにより、有効吸気行程が短縮され、吸気量が
抑制されるので、その分吸気絞り弁の開度を増大でき、
ポンプ損失が減少して燃費向上を図れる。

このようにして、リフト制御カム20を回動してカム面20
a〜20fのいずれかをレバー15に当接させることにより、
吸・排気弁12のリフト特性を段階的に変化させることが
できる。

ここで、前記リフト制御カム20の回動は、ステッピング
モータ26の駆動により制御軸23及び捩りコイルスプリン
グ24を介して行われる。即ち、前記制御回路27は、前記
したように機関運転状態に応じた信号に基づいて設定し
た駆動パルスをステッピングモータ26に出力する。この
駆動パルスは、ステッピングモータ26の駆動軸26aを予
め設定した角度だけ回動させ、継手25を介して制御軸23
も回動する。

今、制御軸23が回動するタイミングで、吸・排気弁12が
リフト中にある気筒においては、ロッカアーム13とレバ
ー15との接触支点が吸・排気弁駆動カム11側に移動して
いて、バルブスプリング28の大きな反力がスプリング1
3,レバー15を介してリフト制御カム20に作用する。この
ため、リフト制御カム20は固定されたままその両側の捩
りコイルスプリング24を捩りつつ、制御軸23のみが回動
する。次いで、吸・排気弁駆動カム11が回転して吸・排
気弁12が閉じた後は、ロッカアーム13とレバー15との接
触支点が、略吸・排気弁12の上方近くに位置すると共
に、バルブスプリング28の反力が消失するため、リフト
制御カム20に作用する力は、ロッカアーム13とレバー15
との間に取り付けられたスプリング16の弱い力のみとな
る。したがって、吸・排気弁12のリフト中に捩りコイル
スプリング24が貯えられたトルクが前記スプリング16の
弱い力に打ち勝って、リフト制御カム20を回動させるこ
とができる。従って、ステッピングモータ26に要求され
る出力は、捩りコイルスプリング24を隣接するカム面の
回動角分だけ捩るに要する小さなもので足りる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、このような従来の動弁制御装置にあっては、
吸・排気弁12が吸・排気弁駆動カム11の回転に従ってリ
フトしているときには、油圧ピボット19はその軸方向の
力と軸方向に直角な力（スラスト力）とを同時に受ける
構成となっていたため、前記スラスト力により油圧ピボ
ット19の外筒19aとブラケット18の取付孔18aとの接触圧
力が大きく、これらの当接面のいずれか又は双方に摩耗
を生じ耐久性を低下させてしまうという問題を生じてい
た。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、レバーから機関本体側へ直接スラスト力が伝達さ
れるようにして油圧ピボットにスラスト力が加わること
を抑止し、もって上記問題点を解決した内燃機関の動弁
制御装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は吸・排気弁駆動カムと吸・排気弁に
係合するロッカアームの湾曲形成された背面を、一端部
にて揺動自由に支持されたレバーに支点接触させ、この
レバーの他端部に係合させたリフト制御カムの回動量を
制御してレバーの揺動位置を変化させることにより、レ
バーとロッカアームとの接触する支点位置を変化させて
吸・排気弁のリフト特性を可変制御するようにした内燃
機関の動弁制御装置において、機関本体側に設けた油圧
ピボットの作用端と吸・排気弁の弁軸頭端との間に前記
レバー及びロッカアームのリフト制御カムと反対側の端
部を挟持すると共に、機関本体側に前記油圧ピボットの
軸心の延長線上又はその近傍で平行な方向に深さ方向を
有して形成した係合溝と、レバーに形成した係合部とを
係合させ、レバーを前記係合部を中心として揺動させる
構成とする。

〈作用〉 かかる構成により、吸・排気弁のリフト時にロッカアー
ムを介してレバーに加わる力の中、油圧ピボットの軸方
向と直角な力はレバーの係合部が係合する機関本体側の
係合溝で支持されるため、油圧ピボットには軸方向のみ
の力が作用する。

したがって油圧ピボットとその取付孔との当接部分に加
わる摩擦力が軽減され、同部分の摩耗を抑制できる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。

但し、第３図〜第５図に示した従来例と同一の構成を要
素には同一符号を付して説明する。

リフト制御カム20に係合するレバー31のリフト制御カム
20とは反対側の端部には両側壁を貫通する孔31aが形成
され、該孔31aにピン31bが両端部を突出させて圧入して
取り付けられる。

一方、ブラケット32には従来例と同様の油圧ピボット19
が、軸方向を吸・排気弁12の軸方向に一致して取り付け
られ、油圧ピボット19の作用端と吸・排気弁12の弁軸頭
端との間に前記レバー31及びロッカアーム13のリフト制
御カム20と反対側の端部を挟持している。

また、ブラケット32には油圧ピボット19の突出端部及び
レバー31の端部を挟んで両側に突出する一対の突出部32
aも設けられ、これら突出部32aに夫々油圧ピボット19の
軸方向と平行な方向に深さ方向を有して形成された係合
溝32bに、レバー31に設けられた係合部としてのピン31b
の両端部が係合される。

その他の構成は従来と同様である。

かかる構成において、吸・排気弁駆動カム11の回動によ
りロッカアーム13がレバー31との当接点を支点として揺
動し、吸・排気弁12をリフトさせることは従来と同様で
ある。

そして、吸・排気弁12のリフト時は、バルブスプリング
28の反力がロッカアーム13を介してレバー31に加わる。

ところが、前記レバー31に加わる力の中、油圧ピボット
19の軸方向と直角な方向の力の成分は、ピン31bに係合
する係合溝32aを介してブラケット32つまり機関本体側
に支持される。

また、前記係合溝32aの深さ方向は油圧ピボット19の軸
方向と概略一致しているため、油圧ピボット19には、軸
方向に圧縮する力のみが作用する。

このようにして油圧ピボット19の外筒19aと油圧ピボッ
ト19の取付孔32cとの当接面にスラスト力が加わること
を極力抑制できるため、これら当接面の摩耗（偏摩耗）
を可及的に抑制できひいては、動弁制御装置全体の耐久
性が向上する。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によればレバーに加わる油
圧ピボットの軸方向と直角方向のスラスト力を機関本体
側で支持する構成としたことにより、油圧ピボットに略
軸方向の力のみを作用させることができ、もって油圧ピ
ボットとその取付孔との間に生じる摩耗を効果的に抑制
でき、動弁制御装置全体としての耐久性を大幅に向上で
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す縦断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従来例を示す動弁
制御装置の縦断面図、第４図は、同上の平面図、第５図
は、同上のリフト制御カム部分の斜視図、第６図は同上
のバルブリフト特性を示す線図である。 11……吸・排気弁駆動カム、12……吸・排気弁、13……
ロッカアーム、19……油圧ピボット、20……リフト制御
カム、31……レバー、31b……ピン、32……ブラケッ
ト、32a……係合溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸・排気弁駆動カムと吸・排気弁に係合す
   るロッカアームの湾曲形成された背面を、一端部にて揺
   動自由に支持されたレバーに支点接触させ、このレバー
   の他端部に係合させたリフト制御カムの回動量を制御し
   てレバーの揺動位置を変化させることにより、レバーと
   ロッカアームとの接触する支点位置を変化させて吸・排
   気弁のリフト特性を可変制御するようにした内燃機関の
   動弁制御装置において、機関本体側に設けた油圧ピボッ
   トの作用端と吸・排気弁の弁軸頭端との間に前記レバー
   及びロッカアームのリフト制御カムと反対側の端部を挟
   持すると共に、機関本体側に前記油圧ピボットの軸心の
   延長線上又はその近傍で平行な方向に深さ方向を有して
   形成した係合溝と、レバーに形成した係合部とを係合さ
   せ、レバーを前記係合部を中心として揺動させる構成と
   したことを特徴とする内燃機関の動弁制御装置。