JPH0472404A - 自動車用動弁装置 - 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、自動車用動弁装置に関し、さらに詳しくは、
ＯＨＣ式の動弁装置におけるロッカーア−ムの駆動構造
に関する。

（従来の技術） 周知のように、ＯＨＣ式の動弁装置にあっては。

シーソー運動可能に支持しであるロッカーアームの揺動
端の一方を駆動カムに当接させ、モして揺動端の他方を
バルブステムエンドに対向させることで駆動カムによる
バルブの往復運動を行って弁の開閉制御を行うようにな
っている。

ところで、上述した動弁装置において、近年、例えば、
低速低負荷運転時には、燃費の低減を図り、そして高速
運転時には吸・排気効率を向上させる目的で低負荷運転
時にバルブの往復動を停止させて所謂、体筒させる構造
が提案されている。

すなわち、第１４図は上述した弁停止構造の概略を説明
するための断面図であり、同図において、ロッカーアー
ムＡの揺動端の他方、つまり、バルブステムエンドＢに
対向する端部には、往復動可能なプランジャＣが設けて
あり、このプランジャＣは、このプランジャＣの往復方
向と直角な方向に移動可能とされて途中に第１５図示の
ようなプランジャＣの通過を許容する丸孔状切欠きＤｌ
を形成されたストッパプレートＤと対向している。

上述したストッパプレートＤは、その移動方向の一端を
、ロッカーアームＡの回転中心上方でプランジャＣの移
動方向と直角な方向に摺動可能なピストンＥに連結され
ており、このピストンＥは、図示しない油圧設定部に接
続された油圧通路Ｆ内部の圧力により駆動されるように
なっている。

そして、上述したプランジャＣおよびピストンＥは、圧
縮バネＧ、Ｈの付勢により、通常態位として、プランジ
ャＣはバルブステムエンドＢに向は突出する態位を、そ
してピストンＥはストッパプレートＤの丸孔状切欠きＣ
１中心位置をプランジャＣの軸線に一致させない態位と
されている（例えば、株式会社山海堂発行、「ガソリン
・エンジンの構造」第１６１頁、「３．バルブ停止装置
」の＠）。

なお、第１４図中、符号工はロッカーシャフトを示して
いる。

従って、上述した構造においては、低速低負荷運転時、
油圧設定部からのオイルの圧送によってピストンＥが圧
縮バネＨの付勢に抗して第１６図において右側に摺動し
、この摺動に連動してストッパプレートＤが右側に移動
することで、第１７図示のように、ストッパプレートＤ
の丸孔状切欠きＤｌをプランジャＣの軸線に一致させる
。従って、バルブ廃動用カムによりロッカーアームＡが
揺動した場合には（第１６図中、符号θで示す角度を揺
動した場合）、ロッカーアームＡの揺動がプランジャＣ
に伝達されない状態を呈し、ここに、バルブステムエン
ドＢに対する往復駆動が行われず、バルブの開閉が停止
されることになる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した構造にあっては、ロッカーアームの
揺動支点位置から離れた位置に相当する揺動端にバルブ
ステムを往復動させるためのプランジャを始めとするバ
ルブ耗動機構が配置しであることから、揺動端での重量
が大きくなり、これによって慣性質量も増大することで
高速時でのバルブ駆動に対する応答性が悪くなる虞れが
あった。

また、揺動端に、上述した各種機構部品を装備するため
に、揺動端での構造が複雑化し、例えば、バルブを隣合
わせて用いるようなりＯＨＣ式の動弁装置にこの構造を
適用しようとする場合には、スペースが足りないために
、初期の目的である低燃費化、吸・排気効率の改善を実
現できない場合もある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の動弁装置にお
ける問題に鑑み、簡単な構造ですみ、かつ、高速時のバ
ルブ開閉に対する応答性を改善できる構造を備えた動弁
装置を得ることにある。

（１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、自動車用動弁装置
であって、バルブ駆動用カムを装着されているカムシャ
フトと、上記カムシャフトに平行して配置されているロ
ッカーシャフトに基端を一体的に取り付けられていて、
バルブステムエンドに揺動端を対向させているメインロ
ッカーアームと、上記ロッカーシャフトに基端が枢着さ
れて回転可能に支持され、上記バルブ駆動用カムと当接
するローラベアリングを揺動端に有するサブロッカーア
ームと、上記サブロッカーアームの基端において直径方
向における中心位置からの一方に向けて貫通する係合孔
と、上記ロッカーシャフトの軸心部において軸方向に沿
って形成された油圧通路と、上記ロッカーシャフトの内
部において上記油圧通路と直交する状態で形成され、上
記カムのベース円が上記ローラベアリングに対向したと
きに上記係合孔と中心軸を一致させる状態とされている
貫通孔と、上記貫通孔内に装填されていて。

該貫通孔と上記係合孔との間を突没可能とされ、通常時
、頭部を上記貫通孔内に位置させ若しくは上記係合孔内
に位置させる態位のいずれか一方を設定され、上記油圧
通路への油圧変化に応じて上記態位を解除される連結プ
ランジャと、上記油圧通路に接続された油路をもちエン
ジンの低速、高速運転に応じて該油圧通路への油圧設定
を行う手段とを備えて構成されていることを特徴として
いる。

（作　用） 本発明によれば、ロッカーシャフト内部に位置する連結
プランジャの突没設定により、ロッカーシャフトとサブ
ロッカーアームとの一体化およびこの一体化の解除を切
り替えられることで、ロッカーシャフト位置でサブロッ
カーアームへの駆動力の伝達制御が行える。

（実　施　例） 以下、第１図第１図乃至第１３図において本発明実施例
の詳細を説明する。

第１図は本発明実施例による動弁装置をＤＯＨＣ式に適
用した場合の一部断面とした要部を示す斜視図であり、
また、第３図は本発明実施例による動弁装置をＯＨＣ式
に適用した場合の第１図相当の斜視図である。

すなわち、第１図において、本発明実施例による動弁装
置１は、カムシャフト２とロッカーシャフト３とを備え
、カムシャフト２には、バルブ駆動用カム４が固定しで
ある。

そして、ロッカーシャフト３には、第２図示のように、
一対のメインロッカーアーム５とこれらメインロッカー
アーム５の間に位置するサブロッカーアーム６とが設け
である。

上述したメインロッカーアーム５は、例えばスプライン
結合によって基端がロッカーシャフト３と一体化されて
おり、揺動端は例えば、吸気バルブ７のバルブステムエ
ンドに当接している。

一方、サブロッカーアーム６は、基端をロッカーシャフ
ト３に枢着されて回転可能とされており、揺動端にはロ
ーラーベアリング８が取り付けである。

そして、このサブロッカーアーム６における揺動端は、
第５図において、ローラーベアリング８の支持部とは別
にアーム部６Ａが形成してあり、このアーム部６Ａはシ
リンダヘッド９に設けであるロストモーションスプリン
グ１０の先端に位置するプランジャ１１に当接して図中
、時計方向の回転付勢を与えられ、ローラーベアリング
８をバルブ駆動用カム４に圧接させるようになっている
。

一方、サブロッカーアーム６には、第５図示のように、
中心部を境にしてその半径方向の一方に向は貫通する係
合孔６Ｂが形成しである。

すなわち、この係合孔６Ｂは５後述する連結プランジャ
の突没通路を成すものとされている。

また、ロッカーシャフト３の内部には、第５図および第
７図示のように、軸中心部において軸方向に沿って油圧
通路３Ａが形成されており、この油圧通路３Ａにおける
上記係合孔６Ｂと対向する位置には、油圧通路３Ａと直
交する状態で、第６図示のように、バルブ駆動用カム４
のベース円が上記ローラベアリング８に対向したときに
中心位置を一致させることのできる貫通孔３Ｂが形成し
である。

そして、この貫通孔３Ｂ内には、この貫通孔３Ｂと上述
した係合孔６Ｂとの間を突没可能な連結プランジャ１２
が装填されている。

すなわち、連結プランジャ１２は、第５図において、サ
ブロッカーアーム６に形成しである係合孔６Ｂ側を頭部
とし、例えば、上述した貫通孔３Ｂの長手方向における
頭部と反対側の端部に形成されたＲ１２Ａとロッカーシ
ャフト３内の支持部との間に配置された圧縮バネ１３に
よって、通常時には第５図において下方に向は付勢され
て頭部が係合孔６Ｂから貫通孔３Ｂ内に向は没入する態
位を設定されている。

一方、上述したロッカーシャフト３内の油圧通路３Ａに
は、第８図に示す油圧設定手段１４の出力路が接続しで
ある。

すなわち、油圧設定手段１４は運転状態に応じて上述し
た油圧通路３Ａ内の圧力を設定するためのものであり、
電磁駆動式方向切換弁１４Ａと制御部１４Ｂとを主要部
としている。

そして、上述した電磁駆動式方向切換弁１４Ａは、オイ
ルポンプ１５からの通路と大気圧開放圧を設定されてい
る帰還路とロッカーシャフト３内の油圧通路３Ａとの３
位置をもち、励磁されない通常時にはオイルポンプ１５
からのオイルが帰還路へ導入される態位を設定されてい
る。なお、第８図中、高速側に位置する電磁駆動式方向
切換弁１４Ａについては図示を省略しである。

従って、油圧通路３Ａ内での圧力は低い状態に維持され
るので、連結プランジャ１２は、圧縮バネ１３の付勢に
よって、第４図示のように係合孔６Ｂから脱した状態と
される。

一方、制御部１４Ｂは、例えばマイクロコンピュータで
構成されており、入力部には、エンジン回転数センサ１
６、空燃比検出用の０□センサ１７および負荷状態検出
用のスロットルポジションセンサ１８を始めとする運転
状態検出用のセンサが接続されており、これら各センサ
からの入力に応じて低速状態および高速状態並びに負荷
状態を判別して低速、高速の両側に位置している電磁駆
動式方向切換弁１４Ａへの駆動信号を出力する。

従って、電磁駆動式方向切換弁１４Ａが励磁されると、
第９図示のように、オイルポンプ１７からのオイルが油
圧通路３Ａに供給されてその通路内の圧力を高める。

本実施例は以上のような構造であるから、切換手段１４
における制御部１４Ｂにおいて、エンジン回転数、空燃
比およびアクセル開度の入力情報に基づき１例えば、吸
気バルブ９を駆動する条件が満足された場合には、電磁
駆動式方向切換弁１４Ａが励磁される。従って、電磁駆
動式方向切換弁１４Ａにあっては、励磁されることで第
８図の状態から第９図に示すように、オイルポンプ１５
からのオイルを油圧通路３Ａに向は圧送する態位に切換
られ、油圧通路３Ａ内の圧力が高められる。

そして、ロッカーシャフト３内では、第６図および第７
図において二点鎖線で示す通常態位にある連結プランジ
ャ１２が図において下面を押し上げられて、第６図およ
び第７図において実線で示すように、頭部をサブロッカ
ーアーム６の係合孔６Ｂに向は突出させることでロッカ
ーシャフト３とサブロッカーアーム６とが一体化される
。

従って、サブロッカーアーム６がバルブ翻動用カム４に
より駆動されることでロッカーシャフト３を介してメイ
ンロッカーアーム５へ駆動力の伝達が行われて吸気バル
ブ４の往復動が実行される。

つまり、このようなバルブ駆動に対するカム４からサブ
ロッカーアーム６への駆動力の伝達切換はサブロッカー
アーム６の揺動支点であるロッカーシャフト３で行われ
ることになる。

本実施例によれば、ロッカーシャフトとサブロッカーア
ームとの間に駆動力の断接Ｉｆ＆構を設けるようにした
ので、ＤＯＨＣ，ＯＨＣ式のいずれにも適用することが
でき、設計上の自由度が拡大される。また、本実施例に
よれば、連結プランジャの突没動作が、カムのベース円
にローラーベアリングが対向した時点のみに行われるよ
うになっているため、換言すれば、この状態以外は連結
プランジャの動作が行えないようになっているので。

駆動力の断接動作が妄りに行われるようなことを防止す
ることができる。

また、上述した実施例にあっては、連結プランジャの通
常態位をロッカーシャフトの貫通孔内に没入させた状態
とした構造を説明したが、通常状態をサブロッカーアー
ムの係合孔に係合させた状態とすることも可能である。

第１０図以降の図面はこの場合を示す断面図であり、第
１０図以降の図面において第１図乃至第９図に示したも
のと同じ構成部品については同符号により示しである。

すなわち、第１０図はロッカーシャフト３に枢着されて
いるサブロッカーアームの枢着部の構造を示す断面図で
あり、同図において、サブロッカーアーム６の局面にお
ける貫通孔３Ｂの上部に相当する位置には係合孔６Ｂが
形成しであると共に、この係合孔６Ｂの末端部は係合孔
６Ｂよりも大径とされた受は部が形成してありこの受は
部には蓋１９が装填されている。そして、この蓋１９は
上面を受は部をかしめることで固定しである。

一方、連結プランジャ２０は、内部に油圧通路３Ａと連
通ずる一端と蓋１９と対向する頭部で開口する他端部と
を有する油路２０Ａが形成されていると共に、頭部と反
対側の底面部に下向き開口とされた有底の筒部２０Ｂが
形成してあり、この有底筒部２０Ｂ内には、第１のサブ
ロッカーアーム７の内周面により係止されているバネ受
け２１との間に圧縮バネ２２が配置しである。

従って、連結プランジャ２０は、圧縮バネ２２の付勢を
受けて頭部を係合孔６Ｂに向は突出させる習性をもたせ
である。

なお、図中、バネ受け２１およびこれを係止しているサ
ブロッカーアーム６に形成しである孔は圧縮バネ２２の
伸縮を許容するための大気との連通部を示している。

本実施例は以上のような構造であるから、第１０図およ
び第ｆｉｌｌに示すように、油圧通路３Ａ内のオイルの
圧力が上昇しない場合には、連結プランジャ２０はその
頭部を係合孔６Ｂに突入させて係合している。従って、
ロッカーシャフト３とサブロッカーアーム６とは一体化
された状態とされてカムによる開閉制御を受ける態位と
されるので、この通常態位は前述した実施例と逆に、駆
動力の伝達を接状態とされている。ちなみに、この態位
が、低速運転時あるいは高速運転時での態位とされる。

一方、油圧通路３Ａ内のオイルの圧力が上昇すると、第
１２図および第１３図に示すように、連結プランジャ２
０の油路２０Ａ内にもオイルが圧送され１頭部の開口か
ら排出されて頭部側を圧縮バネ２２の付勢に抗して押し
下げる。従って、連結プランジャ２０は、通常態位から
頭部を貫通孔３Ｂに向は没入させる態位に変化し、ロッ
カーシャフト３とサブロッカーアーム６との間の駆動力
の伝達を断状態に設定する。

この態位は、駆動カムによるサブロッカーアームの揺動
駆動が行われない状態であるので、例えば、低負荷運転
時において選択される体筒部でのサブロッカーアームの
駆動伝達解除に用いられる。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、ロッカーアームの揺動支点であ
るロッカーシャフトの内部にロッカーシャフトとロッカ
ーアームとの一体化およびこの一体化を解除する機構を
設けたので、ロッカーアームの揺動端側にはプランジャ
等の作動部を設けないで済む、従って、揺動端では単に
、ローラベアリング等の構成部品を配置するだけでよい
ので、揺動端での重量を増大させることがなく、これに
よって、揺動端での慣性質量増加による高速応答性の悪
化を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による動弁装置をＤＯＨＣ式に適
用した場合の一部を断面とした要部の斜視図、第２図は
第１図中、符号■で示す方向の矢視図、第３図は本発明
実施例による動弁装置をＯＨＣ式に適用した場合の一部
を断面として示した■ 要部の斜視図、第４図は第３図中、符号■で示す方向の
矢視図、第５図は第１図中、符号Ｖ−Ｖ線で示す方向の
矢視断面図、第６図は第５図に示した構造の要部拡大断
面図、第７図は第６図中、符号■−■線で示す方向の矢
視断面図、第８図および第９図は第１図に示した要部に
用いられる油圧設定手段の構成を説明するためのブロッ
ク図、第１０図は第１図に示した要部の変形例を示す第
６図相当の断面図、第１１図は第１０図中、符号ＸＩ−
Ｘ［線で示す方向の矢視断面図、第１２図は第１０図に
示した変形例の作用を説明するための第１０図相当の断
面図、第１３図は第１２図中、符号Ｘ］Ｉ　−Ｘ］Ｉ線
で示す方向の矢視断面図、第１４図は従来の動弁装置の
構造を概略的に説明するための断面図、第１５図は第１
４図中、符号に工で示す方向の矢視図、第１６図は第１
４図に示した動弁装置の作用を説明するための第１４図
相当の断面図、第１７図は第１６図中、符号Ｘｌで示す
方向の矢視断面図である。 １・・・動弁装置、２・・・カムシャフト、３・・・ロ
ッカーシャフト、３Ａ・・・油圧通路、３Ｂ・・・貫通
孔、４・・・バルブ駐動用カム、５・・・メインロッカ
ーアーム、６・・・サブロッカーアーム、６Ｂ・・・係
合孔、７・・・バルブの一つである吸気バルブ、８・・
・ローラーベアリング、１２．２０・・・連結プランジ
ャ、１４・・・油圧設定手段、１４Ａ・・・電磁駆動式
方向切換弁、１６Ｂ・・・制御部。 第３図 Ｖ １１４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　自動車用動弁装置であって、 バルブ駆動用カムを装着されているカムシャフトと、 上記カムシャフトに平行して配置されているロッカーシ
   ャフトに基端を一体的に取り付けられていて、バルブス
   テムエンドに揺動端を対向させているメインロッカーア
   ームと、 上記ロッカーシャフトに基端が枢着されて回転可能に支
   持され、上記バルブ駆動用カムと当接するローラベアリ
   ングを揺動端に有するサブロッカーアームと、 上記サブロッカーアームの基端において直径方向におけ
   る中心位置からの一方に向けて貫通する係合孔と、 上記ロッカーシャフトの軸心部において軸方向に沿って
   形成された油圧通路と、 上記ロッカーシャフトの内部において上記油圧通路と直
   交する状態で形成され、上記カムのベース円が上記ロー
   ラベアリングに対向したときに上記係合孔と中心軸を一
   致させる状態とされている貫通孔と、 上記貫通孔内に装填されていて、該貫通孔と上記係合孔
   との間を突没可能とされ、通常時、頭部を上記貫通孔内
   に位置させ若しくは上記係合孔内に位置させる態位のい
   ずれか一方を設定され、上記油圧通路への油圧変化に応
   じて上記態位を解除される連結プランジャと、 上記油圧通路に接続された油路をもちエンジンの低速、
   高速運転に応じて該油圧通路への油圧設定を行う手段 とを備えて構成されていることを特徴とする自動車用動
   弁装置。