JPS61250307A - エンジンの動弁装置 - 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】 （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
吹返しゃ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２種のカ
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５７−１８２２０
５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個のロッカーアームとを有し、ロッカーアームのカム
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Ｊ３よびその摺動を阻止するストッパを
装備し、このストッパを油圧シリンダ等のアクチュエー
タにより連動機槙を介して作動するようにしている。そ
して上記アクチュ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、バルブに対して単に高速型カ
ムと低速型カムとが１個ずつカムシャフトに並べて配置
され、選択的にそのいずれか１個のカムで、ロッカーア
ームを介してバルブが作動されるようにしているので、
このいずれかのカムからの力はロッカーアームの一側方
に偏って作用し、これによってロッカーアームが傾き、
ロッカーアームの作動がスムーズに行われなくなったり
、バルブとロッカーアームの接触面に片当り摩耗が生じ
て信頼性を低下さＵたすするという問題があった。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、簡単な構造でバルブリ
フト特性を運転状態に応じて変えることができ、しかも
カムからの力がロッカーアームの一側方に偏って作用す
ることを防止してスムーズにバルブを作動させることが
でき、その上、カムの加工性および加工精度を高め、信
頼性を向上す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、気筒ごとに吸気バルブもしくは排気バルブの
少なくとも一方のバルブに対し、形状の異なる２種のカ
ムを設け、これらのカムとバルブとの間にロッカーアー
ムを配置するとともに、これら２種のカムの一方と他方
とに対し選択的に上記バルブを連係してその連係を運転
状態に応じて切替える切替機構を設けたエンジンの動弁
ｉ置において、上記２種のカムを、共通のカム軸に配設
した両サイドの同一形状のカムと中央のカムの３個のカ
ムで構成し、かつ、これらのカムを、カムシャフトの軸
端側からみて中央のカムのプロフィールが両サイドのカ
ムのプロフィールの内側に全て納まる形状に形成したも
のである。

つまり、ロッカーアームを介してのカムとバルブとの連
係が、両サイドの２個のカムでバルブが作動される状態
と中央の１個のカムでバルブが作動される状態とに切替
えられるようにし、かつ、上記両サイドのカムを加工精
度の向上が可能な（共加工できる）構造としたものであ
る。

（実施例） 第１図乃至第４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、２ｂ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、３個のカム３ａ、３
ｂ、４が共通のカムシャフト５に配設されるとともに、
これらのカム３ａ、３ｂ、４と吸気バルブ２ａ、　２ｂ
との間にはロッカーアーム６が配置されている。

上記３個のカムは両サイドが同一形状の高速型カム３ａ
、３ｂ、中央が低速型カム４となっており、低速型カム
４はロッカーアーム６の略幅方向中央に対応する位置に
配置され、高速型カム３ａ。

３ｂは低速型カム４の両側に対称的に配置されている。

上記高速型カム３ａ、３ｂと低速型カム４とはそれぞれ
高速時と低速時とにおいて要求されるバルブリフト特性
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、つまり、上記高速型カム３ａ、３ｂ
は低速型カム４と比べ、バルブリフト量もしくは開弁Ｆ
Ｉ］間の少なくとも一方を大きくするように、カムノー
ズが大きく愈っている。そして、カムシャフト５の軸端
からみて低速型カム４のプロフィールが高速型カム３ａ
、３ｂのプロフィールの内側に全て納まるようにこれら
のカム３ａ、３ｂ、４が形成されている。

また、上記ロッカーアーム６にはカムとバルブとの連係
を切替える切替１ｔｌｌが設けられている。

当実施例ではこの切替機構として、上記ロッカーアーム
６が、両高速型カム３ａ、３ｂに当接する左右一対のア
ーム部７ａ、７ｂおよび上部の連結部分７Ｃを一体に備
えた第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とに分割されて、この両アー
ム７．８がロッカーシャフト９回りに相対運動可能とな
るように支承されるとともに、その一方のアーム、例え
ば第１アーム７に、プランジャ１１およびレバ一部材１
２等からなるセレクタ１０が組込まれている。

上記セレクタ１０は、上記両アーム７．８の相対運動を
阻止する接続状態と両アーム７．８の相対運動を許容す
る非接続状態とに切替可能となっており、具体的には次
のような構造となっている。

すなわち、第１アーム７の上部には第２アーム８の上部
に向かって開口するガイド孔１３が形成され、このガイ
ド孔１３に上記プランジャ１１が移動可能に収容され、
このプランジャ１１はガイド孔１３内のスプリング１４
によって第２アーム８に当接するように付勢されており
、プランジャ１１の途中部には小径の係合部１５が形成
されている。また、第１アーム７の上部には、上記レバ
一部材１２がプランジャ１１に直交してロッカーシャフ
ト９の軸方向に移動可能に支承されており、このレバ一
部材１２には、プランジャ１１より若干大径のプランジ
ャ挿通孔１６と上記係合部１５に対応する大きさで上記
プランジャ挿通孔１６に連なった係止孔１７とが形成さ
れている。こうして、上記レバ一部材１２の係止孔１７
がプランジャ１１の係合部１５に係合するロック位置に
レバ一部材１２が移動したときは、プランジャ１１の摺
動が阻止されることにより、両アーム７．８の上部が互
いに接近する方向の相対運動が阻止され（このときが接
続状態）、他方、係止孔１７が係合部１５から離脱して
プランジャ挿通孔１６にプランジャ１１が挿通される非
ロツク位置にレバ一部材１２が移動したときは、プラン
ジャ１１の摺動が許容されることにより両アーム７．８
の相対運動が許容されるようにしている（このときが非
接続状態）。

上記レバ一部材１２の端部は第１アーム７の外部に突出
し、ロッカーシャフト９の周囲に回転可能に支承された
環状の油圧式のアクチュエータ２０にアーム１２ａを介
して連結されており、このアクチュエータ２０は、その
油圧室２１に図外のオイルポンプからオイル通路２２を
介してオイルが供給されたときにはレバ一部材１２を上
記ロック位置に向けて移動させ、油圧室２１からオイル
がリリーフされたときはリターンスプリング２３により
レバ一部材１２を上記非ロツク位置に向けて移動させる
ようになっている。そして、回転数信号２４等を受ける
制御回路２５によりオイル通路２２中の制御バルブ２６
を介して上記油圧室２１に対するオイルの供給、排出が
制御されることにより、運転状態に応じ、例えば所定回
転数以上の高速時にはレバ一部材１２がロック位置に作
動され、所定回転数未満の低速時にはレバ一部材１２が
非ロツク位置に作動されるようにしている。

レバ一部材１２を作動するアクチュエータｔよ上記の油
圧式のものに限らず、ソレノイド等を用いてもよく、ま
た運転状態に応じたアクチュエータの制御は、エンジン
回転数と負荷とに応じて行なうようにしてもよい。

なお、２７は第２アーム８の一端に吸気バルブ２に対向
して設けられたアジャスタ、２８は第２アーム８の上部
にプランジャ１１に対向して設けられたアジャスタで、
これらによりバルブクリアランスが調整されるようにし
ている。また、２９はシリンダヘッドである。

この動弁装置によると、エンジンの高速時には、レバ一
部材１２がロック位置に作動されてプランジャ１１の摺
動が阻止されることにより、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ＩＩ！！！Ｉシたと
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と一体に揺動するため、高速型カム３ａ、３ｂの回
転に応じて吸気パルプ２ａ、２ｂが作動される。一方、
低速時には、レバ一部材１２が非ロツク位置とされてプ
ランジャ１１の摺動が許容されることにより、高速型力
・ム３ａ、３ｂの回転に伴う第１アーム７の揺動が上記
プランジャ１１で吸収されて第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、前記のように各カム３ａ、３ｂ。

４を配設したことにより、低速時には低速型カム４から
の力がロッカーアーム６の略幅方向中央に作用し、高速
時にも両高速型カム３ａ、３ｂからの合力がロッカーア
ーム６の略幅方向中央に作用するので、いずれの時もカ
ムからの力が０ツカ−アーム６の一側方に偏ることがな
く、ロッカーアーム６の傾きを防止することができる。

また、中央の低速型カム４は両サイドの高速型カム３ａ
。

３ｂよりもカムプロフィールが小さいため、カム加工時
には、低速型カム４に邪魔されることなく２個の高速型
カム３ａ、３ｂを軸方向に沿って同時加工することがで
き、これによって加工が容易になるとともに、両高速型
カム３ａ、３ｂを同一形状とする加工の精度が高められ
る。さらに、２個の高速型カム３ａ、３ｂの幅を合せれ
ば低速型カム４の幅よりも大きくなるので、高速時のカ
ムとロッカーアーム６との接触部分における面圧の上昇
を抑制することができる。従って、確実に両高速型カム
３ａ、３ｂをロッカーアーム６に同等に当接させること
ができ、片当りを防止することができる。

なお、上記実施例では両サイドのカムを高速型、中央の
カムを低速型としたが、高速型のカムプロフィールを全
体的に縮小して、つまり、カムプロフィールのベースサ
ークル（真内部直径）と頂部を均等に縮小して、低速型
のカムプロフィールより小さくし、両サイドのカムを低
速型、中央のカムを高速型としてもよい。また、上記実
施例では１気筒に２個の吸気バルブ２ａ、　２ｂを備え
たエンジンに適用した場合を示したが、第２アーム８の
形状を変更することにより１気筒に１個の吸気バルブを
備えたエンジンにも適用し得ることは勿論である。また
本発明装置は排気パルプに適用してもよく、あるいは吸
気バルブと排気パルプのそれぞれに適用してもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、運転状態に応じてバルブリフト
特性を変えるためにロッカーアームを介して選択的にバ
ルブに連係される２種のカムを、両サイドの同一形状の
カムと中央のカムの３個のカムで構成しているので、両
サイドのカムでバルブが作動されるときと中央のカムで
バルブが作動されるときのいずれにおいてもカムからの
力がＯツカ−アームの一側方に偏って作用することがな
く、ロッカーアームの傾きを防止することができるとと
もに、中央のカムのプロフィールが両サイドのカムのプ
ロフィールの内側に納まるように形成されているので両
サイドのカムを共加工することが可能となり、これによ
り両サイドのカムの加工精度が高められてロッカーアー
ムの片当りが防止される。従って加工性および動弁性能
等を向上することができるものである。

さらに、両サイドのカムを高速型カムに、中央のカムを
低速型カムにした場合は、高速時にカムとロッカーアー
ムとの接触面積が大きいことから、面圧を低下させるこ
とができる。

【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ＩＩ−ＩＩｔａ％面図、第３図は第１図の■−
■轢断面図、第４図はロッカーシャフト位置での縦断正
面図である。 ２ａ、２ｂ・・・吸気バルブ、３ａ、３ｂ・・・高速型
カム、４・・・低速型カム、６・・・ロッカーアーム、
１０・・・セレクタ（切替機構）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、気筒ごとに吸気バルブもしくは排気バルブの少なく
   とも一方のバルブに対し、形状の異なる２種のカムを設
   け、これらのカムとバルブとの間にロッカーアームを配
   置するとともに、これら２種のカムの一方と他方とに対
   し選択的に上記バルブを連係してその連係を運転状態に
   応じて切替える切替機構を設けたエンジンの動弁装置に
   おいて、上記２種のカムを、共通のカム軸に配設した両
   サイドの同一形状のと中央のカムの３個のカムで構成し
   、かつ、これらのカムを、カムシャフトの軸端側からみ
   て中央のカムのプロフィールが両サイドのカムのプロフ
   ィールの内側に全て納まる形状に形成したことを特徴と
   するエンジンの動弁装置。