JPH02223613A - 内燃機関における動弁装置 - 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、内燃機関における吸気弁又は排気弁を開閉す
るタイミング（いわゆるバルブタイミング）及びバルブ
リフトのうちいずれか一方又は両方を、変更できるよう
にした動弁装置に関するものである。

〔従来の技術〕

先行技術としての実開昭６１−５８６０５号公報及び特
開昭６３−５７８０６号公報は、前記のようにバルブタ
イミング又はバルブリフトを変更できるようにした動弁
機構として、以下に述べるような動弁装置を提案してい
る。

すなわち、この先行技術の動弁装置は、カム軸上に、低
速回転域に適合するカムプロフィールの低速用カムと、
高速回転域に適合するカムプロフィールの高速用カムと
を設ける一方、前記カム軸と平行のロッカアーム軸上に
、吸気弁又は排気弁及び前記低速用カムに接当する主ロ
ッカアームと、前記高速用カムに接当する副ロフカアー
ムとを互いに隣接して被嵌し、前記主ロッカアームと副
ロッカアームとの両方には、前記ロッカアーム軸と平行
なビン孔を、軸線を一致して穿設し、この両ビン孔のう
ち一方のビン孔内に、プランジャピンを摺動自在に嵌挿
し、該プランジャビンを、一方のビン孔内に引っ込んだ
状態と、両ビン孔の両方に跨って嵌まる状態とに切換え
可能に構成し、前記プランジャビンを一方のビン孔内に
引っ込めることで両ロッカアームを非連結状態にしたと
きには、吸気弁又は排気弁は、低速用カムによって低速
回転域に適合するバルブタイミング又はバルブリフトで
開閉作動し、前記プランジャビンを両方のビン孔に跨っ
て嵌めることで両ロッカアームを連結状態にしたときに
は、吸気弁又は排気弁は、高速用カムによって高速回転
域に適合するバルブタイミング（この高速回転域に適合
するバルブタイミングは、吸気弁開の時期が前記低速回
転域に適合するバルブタイミングにおける吸気弁開の時
期より早い時期に、吸気弁開の時期が前記低速回転域に
適合するバルブタイミングにおける吸気弁開の時期と略
等しいか遅い時期に設定する）又はバルブリフトで開閉
作動するように構成したものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この先行技術における動弁装置は、以下に述べ
るような不具合を有する。

すわなち、プランジャビンを両ロッカアームにおけるビ
ン孔の両方に跨って嵌めることで両ロッカアーム゛を連
結状態にしたとき、吸気弁又は排気弁を、そのばねに抗
して開くことに要する力（以下、開弁力と称する）は、
副ロッカアームから両方のビン孔に跨って嵌まるプラン
ジャビンを介して主ロッカアームに伝達されるため、前
記プランジャビンには、前記開弁力による曲げモーメン
とせん断荷重との両方を同時に受けることになるから、
その連結部における剛性が低いのであり、これに加えて
、両ロッカアームにおけるビン孔の内面には、前記プラ
ンジャビンに対する曲げモーメント及びせん断荷重に起
因するこじれ力が作用することにより、当該両ピン孔の
内面にへたり等の摩耗を生じて耐久性が低いから、前記
連結部における剛性が低いことと相俟って、内燃機関の
高速化に追従しないのである。

なお、この不具合を解消するには、前記プランジャビン
の直径を大きくすれば良いが、プランジャビンの直径を
大きくすることは、両ロッカアームの大型化、延いては
内燃機関の大型化を招来するばかりか、両ロッカアーム
の大型化によりその慣性質量が増加することにより、高
速適合化を阻害する。

その上、前記先行技術の動弁装置において、そのプラン
ジャビンを、両方のビン孔に跨って嵌まるように構成す
るには、主ロッカアームにおけるビン孔と、副ロッカア
ームにおけるビン孔とを、これら両ビン孔の軸線が正確
に一直線上に一致するように構成しなければならず、こ
れら両ビン孔の加工に、高度の加工精度が必要であるか
ら、製造コストの大幅なアップを招来するのである。ま
た、カムのベース面が摩耗したときに、プランジャビン
とビン孔とが一直線状に一致しなくなるので、嵌まり難
くなると云う問題もあった。

本発明は、これらの不具合を解消したバルブタイミング
及びバルブリフトのうちいずれか一方又は両方を可変す
る形式の動弁装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、カム軸上に、低速用
カムと高速用カムとを設ける一方、前記カム軸と平行の
ロッカアーム軸上に、吸気弁又は排気弁及び前記低速用
カムの両方に接当する主ロッカアームと、前記高速用カ
ムに接当する副ロフカアームとを被嵌して成る動弁装置
において、前記主ロッカアームには、主接当部を設ける
一方、前記副ロッカアームには、当該副ロッカアームが
吸気弁又は排気弁の開方向に回動するとき、前記主ロッ
カアームにおける主接当部に向って接近するようにした
副接当部を設け、前記両ロッカアームのうちいずれか一
方のロッカアームには、前記主接当部と副接当部との間
に挿入した位置と、主接当部と副接当部との間から外れ
た位置とに切換え可能に構成したスペーサ体を設ける構
成にした。

〔作　　用〕

この構成において、前記スペーサ体を、主接当部と副接
当部との間から外れた位置にすると、主接当部と副接当
部との間には隙間ができ、ることにより、高速用カムに
接当する副ロッカアームの揺動運動は、主ロッカアーム
に伝達することがないから、吸気弁又は排気弁は、主ロ
ッカアームが接当する低速用カムにより、低速回転域に
適合するバルブタイミング又はパルブリ゛フトで開閉作
動される。

一方、前記スペーサ体を、主接当部と副接当部との間に
挿入した位置にすると、主接当部と副接当部との間にお
ける隙間は、前記スペーサ体によって詰められ、高速用
カムに接当する副ロッカアームの揺動運動が、スペーサ
体を介して主ロッカアームに伝達され、主ロッカアーム
が高速用カムによって揺動回動するから、吸気弁又は排
気弁は、高速回転域に適合するバルブタイミング又はバ
ルブリフトで開閉作動される。

この場合において、スペーサ体は、両接当部の間に挟ま
れた状態になるから、当該スペーサ体には、開弁力が、
前記先行技術のように、曲げモーメント及びせん断荷重
として同時に作用することなく、単純な圧縮力として作
用するのみになるのである。

〔発明の効果〕

従って本発明によると、ロッカアームの大型を招来する
ことなく、主ロッカアームに対する副ロッカアームの連
結部における剛性を向上できると共に、前記先行技術の
ように、曲げモーメント及びせん断荷重に起因するへた
り等の摩耗がなく、耐久性を向上できるから、内燃機関
の高速化に確実に追従することができるのである。

しかも、本発明は、バルブタイミング又はバルブリフト
の変更を、主接当部と副接当部との間の隙間へのスペー
サ体の挿入と、主接当部と副接当部との間からのスペー
サ体の引抜きとによって行うものであって、前記先行技
術のように、高度な加工精度を必要としないから、製造
コストを大幅に低減することができる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、吸気弁に対して通用した場合
の図面について説明するに、図において符号１は、シリ
ンダブロックを、符号２は、該シリンダブロック１の上
面に締結したシリンダヘッドを、符号３は、前記シリン
ダへ・ンド２の上面に対するシリンダへラドカバーを各
々示す。

また、符号４は、前記シリンダヘッド２における吸気ボ
ート５の燃焼室６内への開口部に設けた吸気弁を、符号
７は、前記シリンダヘッド２における排気ボート８の燃
焼室６内への開口部に設けた排気弁を各々示し、これら
吸気弁４及び排気弁７には、その各々を常閉に保持する
ためのバルブばね９，１０が各々設けられている。更に
また、符号１１は、点火栓を示す。

前記シリンダヘッド２の上面には、カム軸１２と、吸気
弁用の中空状ロッカアーム軸１３及び排気弁用の中空状
ロッカアーム軸１４とが互いに平行になるようにして軸
支され、前記カム軸１２上には、前記吸気弁３に対する
低速用カム１５と、前記吸気弁３に対する高速用カム１
Ｇと、前記排気弁７に対するカム１７とが一体的に造形
されている。また、前記排気弁用ロッカアーム軸１４に
は、一端に前記排気弁用カム１７に接当するスリッパ−
１８ａを、他端に前記排気弁７におけるステム７ａの上
端に接当するタペットねじ１８ｂを各々備えた排気弁用
ロッカアーム１８が回動自在に被嵌されている。

そして、前記吸気弁用ロッカアーム軸１３には、主ロッ
カアーム１９と、副ロッカアーム２０とを回動自在に被
嵌し、前記主ロッカアーム１９には、その一端に前記低
速用カム１５に接当するスリッパ−１９ａを、他端に前
記吸気弁４におけるステム４ａの上端に接当するタペッ
トねじ１９ｂを各々設ける。

前記副ロッカアーム２０には、その一端に前記高速用カ
ム１６に接当するスリッパ−２０２を設ける一方、この
副ロッカアーム２０を、その他端２０ｂとシリンダヘッ
ド２との間に設けたばね２１にて、そのスリッパ−２０
８が高速用カム１６に対して常時接当するように付勢す
る。なお、この付勢ばね手段としては、前記他端２０ｂ
とシリンダヘンド２との間に設けたばね２１に限らず、
ロッカアーム軸１３上に被嵌した捻りばね等のような他
の形式のばね手段にしても良い。

そして、前記主ロッカアーム１９の側面には、副ロッカ
アーム２０の上方に向って突出する主接当部２２を一体
的に造形する一方、前記副ロッカアーム２０の上面には
、当該副ロッカアーム２０が反時計方向に回動するとき
前記主接当部２２に対して接近するように上向きに突出
する副接当部２３を一体的に造形して、該副接当部２３
の先端にアジャスターねじ２４を設ける。

また、前記主ロッカアーム１９には、前記主接当部２２
に凹み形成したガイド溝２５内に嵌まるビン軸型のスペ
ーサ体２６を、その軸線方向に摺動自在に嵌挿し、該ス
ペーサ体２６には、当該スペーサ体２６を、第４図に示
すように、主接当部２２におけるガイド溝２５の内面と
副接当部２３におけるアジャスターねじ２４の先端との
間の部位から外れた位置に後退するように付勢するばね
２７を設ける一方、前記スペーサ体２６の背面に形成し
た油圧室２８内に前記ロッカアーム軸１３の内部１３ａ
及びオイルボート２９を通して油圧を供給することによ
り、前記スペーサ体２６を、第５図に示すように、前記
主接当部２２におけるガイド溝２５の内面と副接当部２
３におけるアジャスターねじ２４の先端との間に挿入す
るように構成する。すなわち、前記スペーサ体２６を、
前記主接当部２２におけるガイド溝２５の内面と副接当
部２３におけるアジャスターねじ２４の先端との間に挿
入した位置と、前記ガイド溝２５の内面とアジャスター
ねじ２４の先端との間から外れた位置とに切換え可能に
構成する。

この構成において、内燃機関の低速回転域において、油
圧室２８への油圧の供給を止めると、スペーサ体２６が
、そのばね２７により、第４図に示すように、ガイド溝
２５の内面とアジャスターねじ２４の先端との間から外
れた位置に後退して、主接当部２２と副接当部２３との
間に隙間ができることにより、高速用カム１６に接当す
る副ロッカアーム２０の揺動運動は、主ロッカアーム１
９に対して伝達することがないから、吸気弁４は、主ロ
ッカアーム１９が接当する低速用カム１５により、低速
回転域に適合するバルブタイミング又はバルブリフトで
開閉作動される。

そして、内燃機関が高速回転域になって、前記油圧室２
８内に油圧を供給すると、前記スペーサ体２６が、その
ばね２７に抗して、第５図に示すように、ガイド溝２５
の内面とアジャスターねじ２４の先端との間に挿入する
位置に前進して、主接当部２２と副接当部２３との間に
おける隙間を詰めることにより、高速用カム１６に接当
する副ロッカアーム２０の揺動運動が、前記スペーサ体
２６を介して主ロッカアーム１９に伝達され、主ロッカ
アーム１９が高速用カム１６によって揺動回動するから
、吸気弁４は、高速回転域に適合するバルブタイミング
又はバルブリフトで開閉作動される。

この場合において、スペーサ体２６は、主接当部２２と
、副接当部２３（厳密には、アジャスターねじ２４の先
端）との間に挟まれた状態になるから、当該スペーサ体
２６には、吸気弁４の開弁力が、曲げモーメント及びせ
ん断荷重として同時に作用することなく、単純な圧縮力
として作用するのみになるのである。

なお、前記実施例は、吸気弁４に対して適用した場合を
示したが、本発明は、これに限らず、排気弁７に対して
も同様に通用することができるのであり、また、前記実
施例のように、副接当部２３に対してアジャスターねじ
２４を設ける構成にすると、各接当箇所における隙間を
調節を行うことができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は縦断正面図、第
２図は第１図の■−■視断面断面図３図は第２図のｍ−
ｍ面断面図、第４図は第１図の■−■視断面断面図５図
は第４図の作用状態を示す図である。 １・・・・シリンダブロック、２・・・・シリンダヘッ
ド、４・・・・吸気弁、７−、・・・排気弁、１２・・
・・カム軸、１３・・・・ロッカアーム軸、１５・・・
・低速用カム、１６・・・・高速用カム、１９・・・・
主ロフカアーム、２０・・・・副ロッカアーム、２２・
・・・主接当部、２３・・・・側傍当部、２４・・・・
アジャスターねじ、２５・・・・ガイド溝、２６・・・
・スペーサ体、２７・・・・ばね、２８・・・・油圧室
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、カム軸上に、低速用カムと高速用カムとを設け
   る一方、前記カム軸と平行のロッカアーム軸上に、吸気
   弁又は排気弁及び前記低速用カムの両方に接当する主ロ
   ッカアームと、前記高速用カムに接当する副ロッカアー
   ムとを被嵌して成る動弁装置において、前記主ロッカア
   ームには、主接当部を設ける一方、前記副ロッカアーム
   には、当該副ロッカアームが吸気弁又は排気弁の開方向
   に回動するとき、前記主ロッカアームにおける主接当部
   に向って接近するようにした副接当部を設け、前記両ロ
   ッカアームのうちいずれか一方のロッカアームには、前
   記主接当部と副接当部との間に挿入した位置と、主接当
   部と副接当部との間から外れた位置とに切換え可能に構
   成したスペーサ体を設けたことを特徴とする内燃機関に
   おける動弁装置。