JPS61250313A

JPS61250313A - エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JPS61250313A
Application number: JP9156485A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Nishimura; 博文西村; Yasuyuki Morita; 泰之森田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-11-07
Also published as: JPH0512524B2

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、排気パルプのリフト量
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、ｉ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
速カム当接部材お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
により連動機構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、１個のバルブに対して単に高
速型カムと低速型カムとが１個ずつ力ムシレフトに並べ
られており、この２個のカムのうちのいずれか１個のみ
からロッカーアームに力が加わるので、この力はロッカ
ーアームの一側方に偏って作用し、従ってカムからの力
とバルブからの反力とは軸方向にずれた位置でロッカー
アームに作用することとなり、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なわ
れなくなったり、バルブとロッカーアームとの接触面に
片当り摩耗が生じて信頼性を低下させたりするという問
題があった。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑み、運転状態に応じてバル
ブリフト特性を変えるため形状の異なるカムとバルブと
の連係を切替、えるようにする動弁装置において、作動
中のロッカーアームの傾きを防止し、信頼性および動弁
性能を向上することを目的とするものである。

（発明の構成）本発明は、気筒ごとに吸気パルプ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闇にロッカーアー
ムを配置するとともに、これらのカムに対し選択的に上
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
る連係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、両サイドのカムが同一形状で中央の
カムが両サイドのカムと異なる形状となった各カムで構
成するとともに、上記中央のカムの幅方向の中心線に対
して対称的に上記バルブを配置したものである。

つまり、上記両サイドのカムを１組としてこれらと中央
のカムとで２種のカムを構成し、こうして両サイドの２
個のカムにバルブが連係される状態と中央のカムにバル
ブが連係される状態とに連係が切替えられるようにする
とともに、これらのいずれの状態にあるときも、カムか
らの力とバルブからの反力とが相対応した軸方向位置に
おいて作用す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。

これらの因において、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、排気パルプとその駆動
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に配設されている。上記
３ｇのカムは両サイドが同一形状の高速型カム３ａ、３
ｂ、中央が低速型カム４となっており、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期間の少なくとも
一方を大きくするように、カムノーズが大きくなってい
る。そして、上記低速型カム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
。また、上記両吸気バルブ２ａ、２ｂは、上記中央の低
速型カム４の中心線Ｏに対して対称的に配置されている
。

これらのカム３ａ、３ｂ、４と両吸気バルブ２ａ、２ｂ
との間にはロッカーアーム６が配置され、このロッカー
アーム６も上記中心線Ｏに対して対称的に形成されてお
り、かつこのロッカーアーム６には、両サイドの高速型
カム３ａ、３ｂに吸気バルブ２ａ、　２ｂを連係する状
態と中央の低速型カム４に吸気バルブ２ａ、２ｂを連係
する状態とカムとバルブとの連係を切替える連係切替機
構が設けられている。図に示す実施例ではこの連係切替
機構として、ロッカーアーム６が、両高速型カム３ａ、
３ｂにそれぞれ当接する左右両側のアーム７．８と、両
吸気バルブ２ａ、２ｂへの当接部分９ａ、９ｂおよび低
速型カム４への当接部分９Ｃを一体に備えた中央のアー
ム９とに分割され、これらアーム７．８．９がロッカー
シャフト１０回りに相対運動可能に支承されるとともに
、これらアーム７．８．９を接続状態と非接続状態とに
切替えるセレクタ１１が設けられている。

上記セレクタ１１は、左右両側のアーム７．８にそれぞ
れ装備されたプランジャ１２．１３と、これらプランジ
ャ１２．１３に係脱するレバ一部材１４とを備え、具体
的には次のような構造となっている。すなわち、左右両
側のアーム７．８の各上部にはそれぞれ中央のアーム９
の両側部の上部に向かって開口するガイド孔１５が形成
され、これらのガイド孔１５に上記各プランジャ１２゜
１３が移動可能に収容され、各プランジャ１２゜１３は
ガイド孔１５内のスプリング１６によって中央のアーム
９に当接するように付勢されており、各プランジ？１２
．１３の途中部には小径の係合！Ｉ＄１７が形成されて
いる。また、上記レバ一部材１４は各プランジャ１２．
１３に直交した状態でロッカーシャフト１０の軸方向に
移動可能に、左右両側のアーム７．８に亘って配置され
ており、このレバ一部材１４には、各左右両側のアーム
７゜８に対応する左右両側の２箇所にそれぞれ、プラン
ジャ１２．１３より若干大径のプランジャ挿通孔１８と
上記保合部１７に対応する大きさで上記プランジャ挿通
孔１８に連なった係止孔１９とが形成されている。レバ
一部材１４の２箇所の係止孔１９は各プランジャ１２．
１３の保合部１７に同時に係脱するようになっている。

こうして、上記レバ一部材１４の係止孔１９がプランジ
ャ１２゜１３の保合部１７に係合するロック位置にレバ
一部材１４が移動したときは、プランジャ１２＃１３の
摺動が阻止されることにより、左右両側の７−ム７．８
と中央のアーム９と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
１９が係合部１７から離脱してプランジャ挿通孔１８に
プランジャ１２゜１３が挿通される非ロツク位置にレバ
一部材１４が移動したときは、プランジャ１２．１３の
摺動が許容されることにより各アーム７．８．９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１４の端部はロッカーアーム６の外部に
突出し、ロッカーシャフト１０の周囲に設けられた環状
の油圧式のアクチュエータ２０にレバ一部材１４のアー
ム１４ａを介して連結されており、このアクチュエータ
２ｏ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１４を上記ロック位置に向けて移動させ、油圧室２
１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１４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２
４等を受ける１ＩＩＪ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１
４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１４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１４を作動するアクチュエータは上
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は中央のアーム９のバルブ側端部に設けられ
たバルブクリアランス調整用のアジャストスクリューで
ある。また２８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１４がロック位置に作動されてプランジャ１２．１
３のｆＦ！動が阻止されることにより、左右両側のアー
ム７．８が高速型カム３ａ、３ｂのカムノーズに押され
て揺動したときに中央のアーム９は低速型カム４から離
間して左右両側のアーム７．８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バルブ２ａ、
２ｂが作動される。一方、低速時には、レバ一部材１４
が非ロツク位置とされてプランジャ１２．１３の活動が
許容されることにより、高速型カム３ａ。

３ｂの回転に伴う左右両側のアーム７．８の揺動が上記
プランジャ１２．１３で吸収されて中央のアーム９に伝
達されず、低速型カム４の回転に応じた中央のアーム９
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、特に前記のように両サイドを１組とした３個の
カム３ａ、３ｂ、４を配設するとともに、中央の低速型
カム４の中心線０に対して対称的に吸気バルブ２ａ、２
ｂを配置しているので、高速時には両サイドの高速型カ
ム３ａ、３ｂがら加わる力の合力が上記中心線Ｏに沿っ
てロッカーアーム６に作用するとともに、吸気バルブ２
ａ、２ｂからの反力の合力も上記中心線０に沿ってロッ
カーアーム６に作用し、また低速時にも、中央の低速型
カム４から加わる力および吸気バルブ２ａ。

２ｂからの反力の合力が上記中心線Ｏに沿ってロッカー
アーム６に作用する。従っていずれの時も、カムからロ
ッカーアーム６に作用する力とバルブからロッカーアー
ム６に作用する力とが軸方自にずれることがなく、常に
、ロッカーアーム６に傾きを生じることなくスムーズに
吸気バルブ２ａ。

２ｂの駆動が行われることとなる。

なお、本発明装置の具体的構造は上記実施例に限定され
ず、種々変更可能である。例えば、上記ロッカーアーム
６における左右両側のアーム７゜８を連結部を介して一
体化した状態で、これと中央のアーム９との間にセレク
タを設けるようにしてもよい。また、１気筒当りのバル
ブに対して配置される３個のカムは両サイドを低速型、
中央を高速型としてもよく、この場合、高速型のカムプ
ロフィールを低速型のそれより小さくして、っまり、高
速型の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
の大きさより小さくすれば適用可能であり、高速回転時
のロッカーアームの慣性質量が小さくできる。連係切替
機構としては上記実施例のほかにも、例えばロッカーア
ーム６の高速型カムへの当接部分に摺動可能な部材およ
び運転状態に応じてこの部材の駆動を阻止するストッパ
を装備する等の構造も採用し得る。

また、上記実施例では１気筒当り２個の吸気バルブ２ａ
、２ｂを設けているが、吸気バルブは１気筒当り１個で
あってもよく、この場合も吸気バルブは中央のカムの中
心線０に対して対称的に設け、つまり吸気バルブの中心
を上記中心線Ｏに一致させるように配置すればよい。

さらに、上記実施例では吸気バルブに適用した場合を示
したが、本発明装置は排気バルブに適用してもよく、あ
るいは吸気バルブと排気バルブの双方にそれぞれ適用し
てもよい。

（発明の効果）以・上のように本発明は、バルブがロッカーアームを介
して選択的に連係される２種のカムを、両サイドが同一
形状で中央が異なる形状となった３個のカムで構成する
とともに、中央のカムの中心線に対して対称的にバルブ
を配置しているため、上記両サイドのカムでバルブが作
動されるとき、および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、作動中のロッカーアームの傾
きを防止することができる。従って、運転状態に応じて
バルブリフト特性を変えることができるものでありなが
ら、バルブの駆動をスムーズに行うことができるととも
に、バルブプとロッカーアームとの接触面の片当り摩耗
を防止することができ、信頼性を向上することができる
ものである。

【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■−■轢断面図、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・・・両サイ
ドのカム、４・・・中央のカム、６・・・ロッカーアー
ム、１１・・・セレクタ〈連係切替機構）。特許出願人　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　
　長１）正向　　　　　　弁理士　　　板谷康夫第　　１　　図

Claims

【特許請求の範囲】

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、これらのカム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連係
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、両サイドのカムが同一形状で中央のカムが
両サイドのカムと異なる形状となった各カムで構成する
とともに、上記中央のカムの幅方向の中心線に対して対
称的に上記バルブを配置したことを特徴とするエンジン
の動弁装置。