JPS62271916A - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明はバルブ開閉タイミングおよびバルブリフト量等
をエンジンの運転状態に応じて切換えうるエンジンの動
弁装置に関する。

（従来技術） 一般にエンジンにおいては、バルブ開角度およびバルブ
リフト量の双方を、低速運転時には小さく、高速運転時
には大きくなるように切換えることが好ましいために、
例えば実開昭５７−１８２２０５号公報に開示されてい
るように、１個のバルブに対してその開閉タイミングお
よびリフト量の互いに異なる低速用カムおよび高速用カ
ムを１本のカムシャフトに並設するとともに、ロッカー
アームに、低速用カムに常時当接する固定的な第１の当
接部と、高速運転時のみに高速用カムに当接しうるよう
に可動的な第２の当接部とを設けるとともに、この第２
の当接部を高速用カムに対する当接部１に移動させる油
圧シリンダ等のアクチュエータをロッカーアーム内に備
えた動弁装置が提案されている。

しかしながら、上述のような構成においては、切換機構
が複雑で信頼性に乏しいばかりでな（、その切換機構が
、ロッカーアームにその揺動中心から離れた位置におい
て設けられているために、特に高速運転における慣性質
量が増大し、かつロッカーアームとロッカーシャフトと
の間の摺動抵抗も増大して、折角切換機構を設けたこと
の効果が減殺されてしまう欠点があった。

（発明の目的） 上述の事情に鑑み、本発明は、上記慣性質量および摺動
抵抗を小さくじて機械的損失を低減することができ、か
つ構造も簡単で信頬性も高い切換機構を備えた動弁装置
を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明による動弁装置においては、エンジンの運転状態
に応じてロッカーシャフトの軸線に沿う第１または第２
の位置にアクチュエータによって選択的に摺動されるス
リーブがロッカーシャフトの外周に回動自在に嵌装され
ており、第１のロッカーアームと、第２のロッカーアー
ムとが、ロッカーシャフトに上記スリーブを介して揺動
自在に支承されている。そして上記スリーブが上記第１
の位置にあるときには、第１および第２のロッカーアー
ムをそれらが単独に揺動しうるように非連結状態に保持
し、かつ上記スリーブが上記第２の位１にあるときには
、第１および第２のロッカーアームをそれらが一体に揺
動しうるように連結状態に保持するように構成された保
合部が、上記ス　　′リーブと上記第１および第２のロ
ッカーアームとに設けられていることを特徴とする。

（発明の効果） 本発明においては、ロッカーシャフトに嵌装されたスリ
ーブの軸線方向の摺動によってロッカーアームの切換を
行なっているため、従来のこの種の動弁装置に比較して
切換機構を簡略化でき、製作も容易でかつ信頼性を向上
することができ、しかもロッカーアームの慣性抵抗およ
び摺動抵抗を小さくすることができ、機械的損失を低減
できる利点がある。

（実　施　例） 以下、本発明を１個の気筒に３本のバルブを存する３バ
ルブエンジンにおける２本の吸気バルブを同時に低速用
および高速用のパルプ特性に切換える動弁装置に適用し
た実施例について詳細に説明する。

第１図〜第６図において、中空のロソカーシャフｌ−１
は、固定用筒体２．３内を貫通してシリンダヘンド（図
示せず）に固定されており、このロッカーシャフト１の
外周に、軸方向に分割された第１のスリーブ４および第
２のスリーブ５がロッカーシャフト１の軸線方向に摺動
可能に、かつ互いに独立的に回動可能に隣接して嵌挿さ
れている。

第１のスリーブ４は第２のスリーブ５側とは反対側の一
端にフランジ６を備え、また第２のスリーブ５は、その
外周面上に放射方向に突出して軸線方向に所定の長さを
もって延びる板状の係合用突片７を備えている。第１お
よび第２のスリーブ４．５は、第１のスリーブ４のフラ
ンジ６と固定用筒体２の間に介装されたスリーブリター
ン用コイルスプリング８によって互いに端部を当接させ
た状態で軸線方向（第１、第４図および第５図の右方）
に付勢されており、第２のスリーブ５の第１のスリーブ
４側とは反対側の端部９は固定用筒体３の内壁に形成さ
れた空隙１０内に挿入され、かつ、この空Ｂ１０の内壁
面と、スリーブ５の端面と、ロッカーシャフト１の外周
面とに囲まれた室１１が形成されている。この室１１は
、後述するアクチュエータからの油圧が作用する油圧チ
ャンバであり、この室１１に油圧が作用しない場合、ス
リーブ４．５は第１図〜第５図に示された低速位置にあ
るが、室１１に油圧が作用することにより摺動して第６
図に示された高速位置に移動するようになされている。

一方、ロッカーシャフトｌに近接してこれと平行に配設
されたカムシャフト１２には、エンジンの低速運転に適
した形状を有する１個の低速用カム１３と、この低速用
カム１３の両側に隣接して、高速運転に適した形状を有
する一対の高速用カム１４ａ、１４ｂとが並設されてい
る。

ロッカーシャフト１には、第１のロッカーアーム１５お
よび第２のロッカーアーム１６が、スリーブ４．５を介
して互いに独立的に揺動自在に支承されており、中央に
配設された第１のロッカーアーム１５は、スリーブ５に
形成された保合用突片７と係合しうる係合用溝１７を備
えているが、スリーブ４．５が第１図〜第５図に示され
た低速位置にあるときには、このロッカーアーム１５が
スリーブ４．５の境界面Ａ−Ａがわずかにロッカーアー
ム１５内に進入した状態でスリーブ４．５の外周に回動
自在に嵌挿されていて、保合用溝１７はスリーブ５の保
合用突片７に対して非保合状態にある。第１のロッカー
アーム１５は、それの二叉に分岐された一端部に、吸気
バルブ２０の上端部にそれぞれ当接して２本の吸気バル
ブ２０をそれぞれ駆動する調節ボルト２１を備え、他端
部には低速用カム１３に対する当接部２２を備えている
。第２のロッカーアーム１６は、吸気バルブ２０の駆動
端部は備えておらず、高速用カム１４ａ、１４ｂに対す
る当接部２３ａ、２３ｂのみを備えて第１のロッカ−ア
ーム１５０両側位置にそれぞれ配設された本体部２４ａ
、２４ｂと、これら本体部２４ａ、２４ｂを一体に連結
する連結部２５とよりなり、一方の本体部２４ａは第１
のスリーブ４の外周に回動自在に嵌挿され、他方の本体
部２４ｂは第２のスリーブ５に形成された保合用突片７
に係合する係合用溝２６を備えている。この係合用突片
７と係合用′ａ２６とは、スリーブ４．５の作動位置に
かかわらず常に互いに係合した状態で本体部２４ｂがス
リーブ５の外周に嵌挿されている。したがって、第２の
スリーブ５は常に第２のロッカーアーム１６とともに揺
動している。

なお、一方の本体部２４ａにも他方の本体部２４ｂと同
様に溝２７が形成されているが、この溝２７は組立時に
突片７を挿通しうるように設けているものであり、突片
７との保合には寄与していないから省略してもよい。こ
れら第１および第２のロッカーアーム１５．１６は、ス
リーブ４のフランジ６と第２のロッカーアーム１６の一
方の本体部２４ａとの間に介装された位置決め用コイル
スプリング２８によって、第２のロッカーアーム１６の
本体部２４ｂが固定用筒体３に当接する位置に位置決め
されている。この位置において、ロッカーアーム１５．
１６の当接部２２および２３ａ１２３ｂがそれぞれ低速
用カム１３および高速用カム１４ａ、１４ｂにそれぞれ
正対して当接している。この位置決め用コイルスプリン
グ２８の付勢力は、前記スリーブリターンスプリング８
の付勢力よりも弱く設定されている。また、第１のロッ
カーアーム１５の上面には、先端が第２のロッカーアー
ム１６の連結部２５に弾性的に当接して、第２のｔ１７
カーアーム１６の当接部２３ａ、２３ｂを常時高速用カ
ム１４ａ、１４ｂにそれぞれ当接させるための板ばね２
９が取付けられ、これによって低速運転時に第２のロッ
カーアーム１６がフリー状態になることによる騒音発生
を防止してい中空のロッカーシャフトｌの周壁には複数
の透孔３０が形成されており、ロッカーシャフト１の内
部に送給される潤滑油がこの透孔３０を通じてロッカー
シャフト１の外周面とスリーブ４．５の内周面との間に
供給される。また、第２図〜第４図から明らかなように
、ロッカーアーム１５．１６の内周面にもオイル溝３１
．３２が形成され、ロッカーシャフト１内の潤滑油が、
ロッカーシャフト１の周壁に形成された孔３３と、この
孔３３に連通して固定用筒体３および第２のロッカーア
ーム１６の本体部２４ｂの内部に形成されたオイル通路
３４．３５とを通じて上記オイル溝３１．３２に供給さ
れ、スリーブ４．５とロッカーアーム１５．１６との間
を潤滑するようになされている。

さらに、油圧チャンバとしての室１１に対する油圧を断
続して、スリーブ４．５を低速位置または高速位置に摺
動させるためのアクチュエータを構成する油圧切換弁３
６が設けられ、この油圧切換弁３６は、エンジンの回転
数を検出する回転数センサ３７によって作動するマイク
ロコンピュータよりなるコントロールユニット３８によ
り制御される。３９はオイルポンプである。

以上が本発明によるエンジンの動弁装置の一実施例の構
成であるが、次にその作用について説明する。

エンジンが低速運転状態にあるときには、そのことが回
転数センサ３７からコントロールユニット３８に伝えら
れ、その指令により油圧切換弁３６は閉位置を保ち、室
１１には油圧が作用していない。したがってスリーブ４
．５はスリーブリターン用コイルスプリング８の付勢力
によって第１図〜第５図に示された低速位置にあり、ス
リーブ５の係合用突片７は第１のロッカーアーム１５の
保合用４１７内に係入されていないから、第１のロッカ
ーアーム１５は第２のロッカーアーム１６に関係なく単
独に揺動しうる状態にある。このため、第１のロッカー
アーム１５は低速用カム１３によって揺動され、吸気バ
ルブ２０は、低速用カムによって設定された開閉タイミ
ングおよびリフト量をもって駆動される。

次にエンジンが低速運転状態から高速運転状態に変化す
ると、それが回転数センサ３７からコントロールユニッ
ト３８に伝えられ、その指令によって油圧切換弁３６が
開き、オイルポンプ３９から室１１内にオイルが供給さ
れるので、その油圧がスリーブ４．５に作用する。この
ため、スリーブ４．５はスリーブリターン用コイルスプ
リング８の付勢力に抗して軸線方向に移動して第６図に
示された状態になる。このスリーブ４．５の移動により
、スリーブ４．５の境界面Ａ−Ａの位置が第１のロッカ
ーアーム１５のほぼ中央位置まで移動し、スリーブ５の
保合用突片７はこのロッカーアーム１５の保合用溝１７
内に係入し、第１および第２のロッカーアーム１５．１
６が係合用突片７を介して機械的に連結されて一体化す
る。この場合、高速用カム１４ａ、１４ｂのカム面は低
速用カム１３のカム面に比較して、吸気バルブ２０の開
角度およびリフト量がともに大になるように形成されて
いるから、第１のロッカーアーム１５の当接部２２は低
速用カム１３に当接しなくなり、この一体化された口、
カーアーム１５．１６は、ロッカーアーム１６の当接部
２３ａ、２３ｂに当接する高速用カム１４ａ、１４ｂに
よって揺動されることになり、したがって、吸気バルブ
２０は、高速用カム１４ａ、１４ｂによって設定された
開閉タイミングおよびリフト量をもって駆動されること
になる。エンジンがこの高速運転状態から再び低速運転
状態に変化すると、コントロールユニット３８が油圧切
換弁３６を閉じるから、室ｌｌ内に油圧が作用しなくな
り、スリーブ４．５は第５図に示された位置に復帰し、
保合用突片７と第１のロッカーアーム１５とは非係合状
態となり、ロッカーアーム１５は低速用カム１３によっ
て揺動される。

なお、上記実施例においては、第２のロッカーアーム１
６が高速用カム１４ａ、１４ｂに対する当接部２３ａ、
２３ｂをそれぞれ有し、連結部２５で互いに連結された
一対の本体部２４ａ、２４ｂを有するが、その理由は高
速運転時においてロアカーアーム１５．１６に対する力
の作用点が偏ることによって機械的なねじれが生じるの
を防止するためであって、機能上は一方の本体部２４ａ
および高速用カム１４ａを省略することもできる。

また、上記実施例においては、２つに分割されたスリー
ブ４．５を設けていることにより、第１のスリーブ４は
ロッカーシャフトｌおよびロッカーアーム１５．１６の
何れに対しても回動自在な状態となっているから、相互
間の周速度を低くすることができ、したがって摺動抵抗
をより低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンが低速運転状態にあるときの本発明に
よる動弁装置の平面図、第２図は第１図の１］線に沿う
断面図、第３図は第１図のｍ−［［線に沿う断面図、第
４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は第
２図のＶ−Ｖ綿に沿う断面図、第６図はエンジンが高速
運転状態にあるときの本発明による動弁装置を第５図に
対応して示す断面図である。 １・−ロッカーシャフト　　４−第１のスリーブ５〜・
第２のスリーブ　　　７・−係合用突片８−・・スリー
ブリターン用コイルスプリング１１−室　　　　　　　
　１２・・・カムシャフト１３−低速用カム １４　ａＳｌ　４　ｂ−高速用カム １５−第１のロッカーアーム １６・・・第２のロッカーアーム １７．２６・・・係合用溝 ２８・・・位置決め用コイルスプリング３６−油圧切換
弁 ３８・−コントロールユニット ３９−オイルポンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ロッカーシャフトの外周に回動自在に嵌装され、かつ、
   エンジンの運転状態に応じて前記ロッカーシャフトの軸
   線に沿う第１または第２の位置にアクチュエータによっ
   て選択的に摺動されるスリーブと、 前記ロッカーシャフトに前記スリーブを介して揺動自在
   に支承された第１のロッカーアームと、前記ロッカーシ
   ャフトに前記スリーブを介して揺動自在に支承された第
   ２のロッカーアームとを備えており、 前記スリーブが前記第１の位置にあるときには、前記第
   １および第２のロッカーアームをそれらが単独に揺動し
   うるように非連結状態に保持し、かつ前記スリーブが前
   記第２の位置にあるときには、前記第１および第２のロ
   ッカーアームをそれらが一体に揺動しうるように連結状
   態に保持するように構成された係合部が、前記スリーブ
   と前記第１および第２のロッカーアームとに設けられて
   いることを特徴とするエンジンの動弁装置。