JP2568855B2

JP2568855B2 - エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JP2568855B2
Application number: JP62235935A
Authority: JP
Inventors: 達也上杉
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-09-19
Filing date: 1987-09-19
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JPS6480712A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの運転状態によってバルブタイミ
ングを切り換えるようにしたエンジンの動弁装置に関す
る。

（従来技術）エンジンの運転状態によってバルブタイミングやリフ
ト特性を切り換えることにより低速から高速までの広い
回転域で充填効率や燃焼状態を改善しようとする試みは
従来からいろいろとなされている。そのための可変バル
ブタイミング機構としては、通常、カムシャフトをスラ
イダブルにしたり、逆にロッカアームの方をスライダブ
ルにすることによって、低速用カムと高速用カムを切り
換えるようにしたものが多い。また、カムシャフトやロ
ッカアームをスライダブルにしたり上下動させたりする
のでは、構造が複雑になり、また迅速なカム切換が実現
できないということから、例えば実開昭61−58605号公
報に記載されているように、低速用と高速用の２種類の
カムを有するカムシャフトに対し、低速用と高速用の２
種類のスイングアームタイプのロッカアームを設け、こ
れら両ロッカアームを係脱自在に連結する油圧式のロッ
ク手段を用いて両ロッカアームを連動状態あるいは非連
動状態とすることにより、高速用カムによる弁作動ある
いは低速用カムによる弁作動に選択的に切り換えるよう
にしたものも提案されている。

ところで、上記のように低速用ロッカアームと高速用
ロッカアームを係脱自在に連結してなる従来の可変バル
ブタイミング式動弁装置では、低速用ロッカアームと高
速用ロッカアームが一本のロッカシャフトに軸支されて
いるので、軸支部のクリアランスが係合誤差として２重
に効いてくるし、またロッカシャフトも長くなるので、
どうしても両ロッカアームのロック部の位置決め精度が
出にくいという問題がある。したがって、上記のような
従来の動弁装置では、カム切換制御の応答性があまり良
くない。また、弁装置には、メンテナンスフリーの観点
から、油圧式のラッシュアジャスタ（いわゆるハイドロ
リックラッシュアジャスタ、略してHLA）を装着したい
という要求があるが、上記のようなロッカシャフト式ス
イングアームタイプの動弁装置では、低速用ロッカアー
ムに形成されるバルブフォロア部に機械式のラッシュア
ジャスタを装着するのがせいぜいであって、HLAの装着
は、現実問題としては困難である。また、このような動
弁装置では、通常、一本の長いロッカシャフトがシリン
ダ列方向に通るので、動弁装置の組付性が良くないとい
った問題もある。

（発明の目的）本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
低速用および高速用の両ロッカアームの係合ずれを少な
くすることができ、また、HLAが利用可能で、しかも組
付性に優れた可変バルブタイミング式の動弁装置を得る
ことを目的とする。

（発明の構成）本発明は、HLAの装着が容易で且つ組付性に優れるエ
ンドピボット式の特徴を活かしながら、低速用ロッカア
ームと高速用ロッカアームの正確な位置決めを実現した
ものであって、その構成はつぎのとおりである。すなわ
ち、本発明に係るエンジンの動弁装置は、低速用カムに
より駆動されバルブフォロア部を介して弁を作動させる
エンドピボット式スイングアームタイプの低速用ロッカ
アームと、該低速用ロッカアームに隣接し該低速用ロッ
カアームと一体のロッカシャフト部に軸支されて高速用
カムにより駆動される高速用ロッカアームと、これら両
ロッカアームを係脱自在に連結する係脱機構を備えてい
る。

（作用）低速用ロッカアームは、低速用カムにより駆動され、
エンドピボット部を支点として揺動する。また、高速用
ロッカアームは、高速用カムにより駆動され、低速用ロ
ッカアームと一体のロッカシャフト部に支承されて揺動
する。係脱機構は、エンジンが低速回転のときはこれら
両ロッカアームを非連動状態とし、また、エンジンが高
速回転のときは両ロッカアームを連動上とする。したが
って、低速時には、低速用カムのみが低速用ロッカアー
ムに作用して弁を駆動し、高速時には、高速用カムが高
速用ロッカアームを介して低速ロッカアームに作用し、
低速用カムに優先する格好で弁を駆動する。

高速用ロッカアームを軸支するロッカシャフト部は低
速用ロッカアームと一体に形成されているので、両ロッ
カアームの係合ずれが小さく抑えられる。よって、係脱
機構の作動がスムーズに行われる。

動弁装置は気筒毎にユニットとして組み付けができ
る。また、低速用ロッカアームを支承する各一個のエン
ドピボットにHLAを採用するだけで弁間隙の自動調整が
可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は４弁タイプのダブルオーバヘッドカム式（略
してDOHC）エンジンに適用した本発明の一実施例を示す
ものである。

この実施例において、シリンダヘッド１の頂部左右に
は、第１図で右側に吸気カムシャフト２が、また、左側
には排気カムシャフト３が支承されている。また、シリ
ンダヘッド１底部には燃焼室凹部４が形成され、該燃焼
室凹部４に開口する吸気ポート5a,5bおよび排気ポート6
a,6bがシリンダヘッド１の左右端面まで延びている。吸
気弁7a,7bおよび排気弁8a,8bは、シリンダヘッド４の縦
方向中心線に対し排気弁8a,8bがより傾斜した形でＶ型
に装着されており、これら各弁7a,7b,8a,8bと平行にHLA
式のエンドピボット9a,9b,10a,10bが配設されている。
吸気用エンドピボット9a,9bにはスイングアームタイプ
の低速用ロッカアーム11a,11bが支承されている。低速
用ロッカアーム11a,11bは、一端にはエンドピボット9a,
9bの球面頭部との係合面12a,12bが、また、他端には吸
気弁7a,7bと係合するバルブフォロア部13a,13bが形成さ
れ、また、中間部には吸気用カムシャフト２のカム面に
当接して転動するローラ14a,14bを備えている。また、
低速用ロッカアーム11a,11bの一端側には高速用ロッカ
アーム15a,15bが軸支されている。排気用エンドピボッ
ト10a,10bには、ローラ16a,16bを介して排気用カムシャ
フト３のカム面に当接し、エンドピボット10a,10bを支
点に揺動して排気弁8a,8bを駆動するスイングアームタ
イプのロッカアーム17a,17bが装着されている。

第２図に詳細に示すように、隣接する気筒の吸気用エ
ンドピボット9a,9bに支承される低速用ロッカアーム11
a,11bには、それぞれの気筒の外側に向けて高速用ロッ
カアーム15a,15bを軸支するロッカシャフト部18a,18bが
一体形成されている。そして、高速用ロッカアーム15a,
15bには、低速用ロッカアーム11a,11bとの摺接面側か
ら、ロッカシャフト部18a,18bの軸線と平行にプランジ
ャー孔19a,19bが形成されており、挿入されたプランジ
ャー20a,20bの背面は油圧室21a,21bとなっている。一
方、低速用ロッカアーム11a,11bには、低速用および高
速用のロッカアーム11a,11b,15a,15bがともにカムのベ
ースサークルに当接している状態で高速用ロッカアーム
15a,15bのプランジャー孔19a,19bと完全に整合するよう
な、嵌合孔22a,22bが形成されており、これらの嵌合孔2
2a,22bには、スプリング23a,23bによって付勢されたス
リーブ体24a,24bが挿入されている。嵌合孔22a,22bの底
部にはエア抜孔25a,25bが設けられている。

また、低速用ロッカアーム11a,11bから延びるロッカ
シャフト18a,18bの先端は、シリンダヘッド１に形成さ
れたシリンダ穴26にスライダブルに嵌入されたアダプタ
27で支持している。アダプタ27は背面にスプリング28が
装着され、また、内部は、高速ロッカアーム15a,15bの
油圧室21a,21bに高圧油を供給するためのオイル通路29
となっている。隣接する気筒のロッカシャフト18a,18b
の先端は、両側からこのアダプタ27に挿入されており、
スナップリング30a,30bで位置決めされている。また、
挿入部にはシール部材31a,31bが装着されている。アダ
プタ27が挿入されるシリンダ穴26の開口端にも同様にシ
ール部材32が装着されている。

また、高速用ロッカアーム15a,15bは、第１図に仮想
線で示すように、カムシャフト２との当接部がスリッパ
状に形成されており、また、低速用ロッカアーム11a,11
bと切り離された状態でがたつきを生じないように、レ
シーバ33を介してスプリング34でカム側に付勢されてい
る。

低速用ロッカアーム11a,11bと高速用ロッカアーム15
a,15bのいずれもがカムのベースサイクル上にある状態
でプランジャー20a,20bの背面に高油圧が作用すると、
プランジャー20a,20bは嵌合孔22a,22bのスプリング23a,
23bに抗してスリーブ体24a,24bを押圧し嵌合孔22a,22b
内に突入する。この状態では、低速用ロッカアーム11a,
11bと高速用ロッカアーム15a,15bはロックされ一体に動
く。したがって、高速カムが優先した形になって、２つ
の吸気弁7a,7bが第３図に破線で示すような高速用のリ
フト特性で作動される。また、高油圧が解除されるとス
プリング23a,23bがプランジャー20a,20bを押しもどして
低速用ロッカアーム11a,11bと高速用ロッカアーム15a,1
5bを切り離すため、低速カムだけが機能し、吸気弁7a,7
bは第３図に実線で示すような低速用のリフト特性で作
動される。

このような機構を用いて、エンジンの回転数が高いと
きは高速カムによって定まるバルブタイミングおよびリ
フトを選択し、エンジンの回転数が低いときは低速カム
によって定まるバルブタイミングおよびリフトを選択す
るような切り換えを行う。

なお、上記実施例では４弁タイプのDOHCエンジンに適
用したものを説明したが、本発明はその他いろいろなOH
Cエンジンに適用することができる。

また、エンドピボットは必ずしもHLA式である必要は
ない。

（発明の効果）本発明は以上のように構成されているので、低速用ロ
ッカアームと高速用ロッカアームの係合ずれを小さくし
て係脱機構のスムーズな作動を実行することができ、ま
た、エンドピボット式の優れた組付性をそのまま活かす
ことができる。また、HLA式のエンドピボットを採用し
て弁間隙の自動調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体図、第２図は第１図の
II−II方向に見た同実施例の要部断面図、第３図は同実
施例におけるカムリフト特性図である。 2:吸気用カムシャフト、7a,7b:吸気弁、9a,9b:吸気用エ
ンドピボット、11a,11b:低速用ロッカアーム、13a,13b:
バルブフォロア部、15a,15b:高速用ロッカアーム、18a,
18b:ロッカシャフト部、19a,19b:プランジャー孔、20a,
20b:プランジャー、21a,21b:油圧室、22a,22b:嵌合孔、
24a,24b:スリーブ体。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】低速用カムにより駆動されバルブフォロア
部を介して弁を作動させるエンドピボット式スイングア
ームタイプの低速用ロッカアームと、該低速用ロッカア
ームに隣接し該低速用ロッカアームと一体のロッカシャ
フト部に軸支されて高速用カムにより駆動される高速用
ロッカアームと、これら両ロッカアームを係脱自在に連
結する係脱機構を備えたエンジンの動弁装置。