| 【発明の名称】 |
エンジンの弁作動装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】梶浦 幹弘
【氏名】鶴田 誠次
|
| 【要約】 |
【課題】従来の装置は、高回転時における油圧によるレバー部材の保持力が小さいため、吸気弁の慣性力に起因したばたつき現象が発生し易く、打音や摩耗が発生していた。
【解決手段】レバー部材９の第１係合部９ｃと第２係合部９ｄを第１、第２サブロッカアームに対して別個の油圧駆動部２０、２１により選択的に係合あるいは係合を解除させる連結切換機構１０を備えている。前記両油圧駆動部を、ロッカアーム基端部６ａの下壁端部６ｈに上下に配置し、エンジンの、高回転域には、枢軸１８の軸心から十分に離れた下側の油圧駆動部の作動プランジャ２６により下端部９ｂ下部を押圧するようにして、梃子の原理を利用して下側油圧駆動部によるレバー部材に対する保持力を強化した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 カムシャフトに設けられて、それぞれカムプロフィールの異なる第１、第２、第３カムと、基端部が所定の支軸に揺動自在に支持され、先端部が機関弁に当接しかつ前記第１カムにより駆動されるロッカアームと、前記ロッカアームの側部に揺動自在に配置されて、前記第２カムの回転により駆動される第１サブロッカアームと、該第１サブロッカアームの側部に揺動自在に配置され、前記第３カムの回転により駆動される第２サブロッカアームと、前記第１サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第１係合部、及び前記第２サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第２係合部とを備えた連係部材と、前記連係部材の第１係合部と第２係合部を第１、第２サブロッカアームに対して別個の油圧回路からの油圧によって摺動する２つのプランジャにより選択的に係合あるいは係合を解除させる連結切換機構とを備えたエンジンの弁作動装置において、前記連係部材は、ほぼ中央部位が所定の枢軸に揺動自在に設けられ、上端部に前記第１、第２係合部が形成されている一方、前記連結切換機構の２つプランジャを、前記連係部材の下端部の上下位置に対向して配置したことを特徴とするエンジンの弁作動装置。
【請求項２】 連結切換機構の上側のプランジャを、エンジンの中回転域に連係部材の下端部上部を押圧する中回転用に設定すると共に、下側のプランジャを、エンジンの高回転域に連係部材の下端部下部を押圧する高速用に設定したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの弁作動装置。
【請求項３】 カムシャフトに設けられて、それぞれカムプロフィールの異なる第１、第２、第３カムと、基端部が所定の支軸に揺動自在に支持され、先端部が機関弁に当接しかつ前記第１カムにより駆動されるロッカアームと、前記ロッカアームの側部に揺動自在に配置されて、前記第２カムにより駆動される第１サブロッカアームと、該第１サブロッカアームの側部に揺動自在に配置され、前記第３カムの回動に応じて揺動する第２サブロッカアームと、前記第１サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第１係合部、及び前記第２サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第２係合部とを備えた連係部材と、前記連係部材の第１係合部と第２係合部を第１、第２サブロッカアームに対して、別個の油圧回路からの油圧によって摺動する２つのプランジャにより選択的に係合あるいは係合を解除させる連結切換機構とを備えたエンジンの弁作動装置において、前記連係部材は、ほぼ中央部位が所定の枢軸に揺動自在に設けられ上端部に前記各第１、第２係合部が形成されている一方、連結切換機構は、前記連係部材の下端部を押圧する２つプランジャの後端面にそれぞれ有する各受圧面積をそれぞれ異ならしめ、高回転側のプランジャの受圧面積を中回転側のプランジャの受圧面積よりも大きく設定したことを特徴とするエンジンの弁作動装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などのエンジンの吸気弁や排気弁である機関弁の弁作動装置、とりわけエンジンの低回転時と高回転時においてバルブリフト特性を可変にするエンジンの弁作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のエンジンの弁作動装置としては、従来から種々のものが提供されており、その一つとして本出願人が先に出願した例えば特願平９−１２８７１３号（特開平１０−３１７９２８号公報等に記載されたものが知られている。
【０００３】概略を説明すれば、一気筒当り２本の吸気弁に対応した単一のロッカアームが設けられていると共に、該ロッカアームは、基端部がカムシャフトと並行に設けられたロッカシャフトによって揺動自在に支持されていると共に、中央位置に設けられた空間部内に第１サブロッカアームと第２サブロッカアームがロッカアームの基端部上に設けられたサブロッカシャフトに揺動自在に設けられている。また、前記各ロッカアームと第１、第２サブロッカアームは、カムシャフトに一体に設けられた２つの低速用カムと、この両低速用カムの間に配置された中速用カム及び高速用カムによって駆動されるようになっている。
【０００４】また、前記各サブロッカアームの下部とロッカアームの基端部上部との間には、各サブロッカアームを中速用カムと高速用カムにそれぞれ当接させるロストモーションスプリングがそれぞれ弾装されている。さらに、前記各サブロッカアームの下方位置には、ロッカアームに対して各サブロッカアームをそれぞれ係合あるいは係合を解除する１つの連係レバーが設けられている。
【０００５】前記連係レバーは、横方向に延設されていると共に、上下方向でほぼくの字形に折曲形成されて、ロッカアームの中央下部に枢軸を介して揺動自在に設けられていると共に、上端部の両側部に有する第１、第２係合部が捩りスプリングによって各サブロッカアームの各凹状段部との係合を解除する方向に付勢されている。また、連係レバーの下端部は、連結切換機構によって機関運転状態に応じて押圧されて上端部の各係合部と各凹状段部との係合あるいは係合を解除させるようになっている。
【０００６】この連結切換機構は、ロッカアームの基端部に設けられた油圧駆動部と、この油圧駆動部を駆動させる油圧回路とから主として構成されており、前記油圧駆動部は、同一横断面形状の第１、第２シリンダがロッカアームの基端部に横方向位置に並行に設けられているとともに、この各シリンダ内に連結レバーの下端部方向に対して進退動する第１、第２プランジャが摺動自在に保持されている。また、前記油圧回路は、油圧通路がロッカシャフト内に軸方向に沿って２系統に形成され、一方の油圧通路が前記第１シリンダの底部に形成された第１受圧室に連通していると共に、他方の油圧通路が第２シリンダの底部に形成された第２受圧室にそれぞれ連通している。また、前記油圧回路は、エンジンの各摺動部に潤滑油を供給するオイルポンプから各油圧通路を介して各受圧室に油圧を供給し、あるいは各受圧室から油圧を外部に排出するようになっている。
【０００７】そして、エンジン低回転時には、連結切換機構による前記連係レバーの各係合部と各凹状段部との係合が解除されて、各サブロッカアームがロストモーションスプリングによって自由なロストモーション状態になる。このため、各吸気弁は、ロッカアームを介して中速用、高速用カムからのリフト伝達はなく、低速用カムのカムプロフィールにしたがってリフト作動して、低いバルブリフト特性になる。したがって、かかる低回転時における燃焼効率の向上により、燃費の改善が図れるようになっている。
【０００８】一方、エンジン中回転時には、連結切換機構の油圧通路から第１受圧室に供給された油圧によって第１プランジャが連係レバーの下端部を捩りスプリングのばね力に抗して押圧する。これにより、連結レバーの上端部の第１係合部を第１サブロッカアームの凹状段部に係合させるため、第１サブロッカアームとロッカアームが連結される。したがって、各吸気弁は、第１サブロッカアーム及びロッカアームを介して中速用カムのリフト力が伝達されて、中程度のバルブリフト特性となる。この結果、かかる中回転時における燃費と出力の両方を満足させることが可能になる。
【０００９】さらに、エンジン高回転域に移行した場合は、連結切換機構の第２油圧通路から第２受圧室に供給された油圧によって連係レバーの下端部を押圧して第２係合部を第２サブロッカアームの凹状段部に係合させるため、第２サブロッカアームとロッカアームが連結される。したがって、各吸気弁は、第２サブロッカアーム及びロッカアームを介して高速用カムのカムプロフィールにしたがって開閉作動し、高リフトのバルブリフト特性になる。このため、エンジンの吸気充填効率が高くなって十分な出力を確保できるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の弁作動装置にあっては、各受圧室から油圧を受ける第１、第２プランジャ後端部の受圧面が比較的小さなほぼ同一面積になっているため、特にエンジンの高回転中に各吸気弁のバルブリフト時に発生する大きな慣性力がロッカアームから連結レバーに伝達されて、該連結レバーが枢軸を中心にばたつくおそれがある。
【００１１】換言すれば、前記第２プランジャ後端部の受圧面積が比較的小さいため、前記吸気弁から伝達される大きな慣性力による連結レバーに対する十分な対抗力が得られず、該連結レバーを一定位置に保持することが困難になる。
【００１２】そこで、前記オイルポンプの吐出力を高めて油圧通路から第２受圧室に供給される油圧力を大きくすることも考えられるが、単純に油圧力を高めると、エンジンの周辺機器、例えば油圧ラッシアジャスタ等の機器類に影響を与え、好ましくない。
【００１３】また、油圧回路に専用ポンプを設けることも考えられるが、重量の増加や設置スペース及びコストの大幅な増加が余儀なくされ、容易に採用することができない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の弁作動装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、カムシャフトに設けられて、それぞれカムプロフィールの異なる第１、第２、第３カムと、基端部が所定の支軸に揺動自在に支持され、先端部が機関弁に当接しかつ前記第１カムの回転により駆動されるロッカアームと、前記ロッカアームの側部に揺動自在に配置されて、前記第２カムの回転により駆動される第１サブロッカアームと、該第１サブロッカアームの側部に揺動自在に配置され、前記第３カムの回動により駆動される第２サブロッカアームと、前記第１サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第１係合部、及び前記第２サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第２係合部とを備えた連係部材と、前記連係部材の第１係合部と第２係合部を第１、第２サブロッカアームに対して別個の油圧回路からの油圧によって摺動する２つのプランジャにより選択的に係合あるいは係合を解除させる連結切換機構とを備えたエンジンの弁作動装置において、前記連係部材は、ほぼ中央部位が所定の枢軸に揺動自在に設けられ、上端部に前記第１、第２係合部が形成されている一方、前記連結切換機構の２つプランジャを上下に配置して各先端部が前記連係部材の下端部の上下位置に対向するように配置したことを特徴としている。
【００１５】請求項２に記載の発明は、連結切換機構の上側のプランジャを、エンジンの中回転時に連係部材の下端部上部を押圧する中回転用に設定すると共に、下側のプランジャを、エンジンの高回転時に連係部材の下端部下部を押圧する高速用に設定したことを特徴としている。
【００１６】したがって、この発明によれば、エンジンの中回転域では、連結切換機構の上側のプランジャが連係部材の下端部上部位置を押圧して第１係合部を第１サブロッカアームに係合させて該第１サブロッカアームとロッカアームとを連結する。
【００１７】一方、エンジンが高回転域に移行した場合は、今度は下側のプランジャが連係部材の下端部下部位置を押圧して、第２係合部を第２サブロッカアームに係合させて該第２サブロッカアームとロッカアームとを連結する。そして、このとき、下側のプランジャが、連係部材の下端部を押圧する押圧点が上側のプランジャの押圧点よりも枢軸の軸心から十分に離れた位置になるため、いわゆる梃子の作用によって第２係合部が第２サブロッカアームに強固に係合する。すなわち、第２プランジャによる第２係合部の第２サブロッカアームに対する押付力が従来に比較して大きくなる。この結果、連係部材の保持力が大きくなって、たとえ高回転時における機関弁（吸気弁）の大きな慣性力が伝達されても、該連係部材のばたつきの発生を確実に抑制することができる。
【００１８】請求項３に記載の発明は、カムシャフトに設けられて、それぞれカムプロフィールの異なる第１、第２、第３カムと、基端部が所定の支軸に揺動自在に支持され、先端部が機関弁に当接しかつ前記第１カムの回転により駆動されるロッカアームと、前記ロッカアームの側部に揺動自在に配置されて、前記第２カムの回転により駆動される第１サブロッカアームと、該第１サブロッカアームの側部に揺動自在に配置され、前記第３カムの回転により駆動される第２サブロッカアームと、前記第１サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第１係合部、及び前記第２サブロッカアームに選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第２係合部とを備えた連係部材と、前記連係部材の第１係合部と第２係合部を第１、第２サブロッカアームに対して、別個の油圧回路からの油圧によって摺動する２つのプランジャにより選択的に係合あるいは係合を解除させる連結切換機構とを備えたエンジンの弁作動装置において、前記連係部材は、ほぼ中央部位が所定の枢軸に揺動自在に設けられ上端部に前記各第１、第２係合部が形成されている一方、連結切換機構は、前記連係部材の下端部を押圧する２つプランジャの後端面にそれぞれ有する各受圧面積をそれぞれ異ならしめ、高回転側のプランジャの受圧面積を中回転側のプランジャの受圧面積よりも大きく設定したことを特徴としている。
【００１９】したがって、この発明によれば、高回転側のプランジャの受圧面積を中回転側のプランジャの受圧面積よりも十分に大きくしたため、かかる高回転側のプランジャにより連係部材を強固に保持することが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるエンジンの弁作動装置の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。なお、この実施形態も一気筒当り２つの吸気弁１、１を備えた所謂ＯＨＣ型のエンジンに適用したものである。
【００２１】すなわち、この弁作動装置は、図１及び図２に示すように、シリンダヘッドＳ上に配設されてエンジンのクランクシャフトにより回転駆動するカムシャフト２に、各気筒毎に第１カムである２つの低速用カム３、３と、この低速用カム３、３の間に配置された第２カムである１つの中速用カム４及びこの中速用カム４の側部に配置された１つの高速用カム５がそれぞれ設けられている。
【００２２】また、このカムシャフト２の下方に前記各吸気弁１、１に対応した単一のロッカアーム６が設けられていると共に、このロッカアーム６の中央位置には、前記中速用カム４に対向した第１サブロッカアーム７と高速用カム５に対向した第２サブロッカアーム８が揺動自在に配置されている。
【００２３】さらに、前記各サブロッカアーム７、８の下部前方位置には、該各サブロッカアーム７、８とロッカアーム６とを適宜連係させる連係部材であるレバー部材９と、該レバー部材９を機関運転状態に応じて各サブロッカアーム７、８に対して係合、あるいは係合を解除する連結切換機構１０が設けられている。
【００２４】前記低速用カム３、３と中速用カム４及び高速用カム５は、エンジンの低回転時と中回転時、高回転時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に形成されており、高速用カム５は中速用カム４に比べて、さらに中速用カム４は低速用カム３、３に比べてそれぞれバルブリフト量と開弁期間を大きくするカムプロフィールに形成されている。
【００２５】前記ロッカアーム６は、図１に示すように平面から見てほぼ矩形枠状に形成されて、基端部６ａの長手方向に穿設された挿通孔６ｅに挿通した内部中空状の支軸であるロッカシャフト１１に揺動自在に支持されていると共に、基端部６ａ両側から前方に延出した各アーム部６ｂ，６ｂの先端下面が前記各吸気弁１、１のステム頂部１ａ，１ａにそれぞれ当接していると共に、アーム部６ｂ，６ｂの上面に各低速用カム３、３が摺接するスリッパ６ｃ、６ｃが設けられている。また、基端部６ａには、各サブロッカアーム７、８の基部７ａ，８ａを収容する一対の矩形溝６ｄ，６ｄが形成されていると共に、この矩形溝６ｄ，６ｄの各側壁に軸受孔がそれぞれ形成されている。また、前記両アーム部６ｂ，６ｂの先端側は、連結材６ｆによって連結されて、剛性が高められている。さらに、ロッカシャフト１１は、両端部がシリンダヘッドＳ上の図外の軸受に支持されている前記第１、第２サブロッカアーム７、８は、図２に示すようにロッカアーム６の中央の空間部内に互いに独立して配置され、各基部７ａ、８ａが前記ロッカアーム基端部６ａの前記軸受孔に挿通されたサブロッカシャフト１２を介して揺動自在に支持されていると共に、各先端部７ｂ，８ｂは吸気弁１、１と当接する部位を有さず、上面に中速用カム４と高速用カム５にそれぞれ摺接する第１、第２カムフォロア部７ｃ，８ｃが円弧状に突出形成されている。また、この各サブロッカアーム７、８の各カムフォロア部７ｃ，８ｃの下側には、図４及び図６に示すように、前記レバー部材９が係合する第１、第２凹状段部１３、１４が形成されており、この第１凹状段部１３は、図４に示すように前方方向に突出形成されているのに対して第２凹状段部１４は、図６に示すように比較的小さい突出量になっている。また、前記サブロッカシャフト１２は、両端部がＣリング状のストッパリング１５、１５によって抜け止めされている。さらに、各サブロッカアーム７、８は、ロッカアーム６の基端部６ａ上面に突設された２つの突部と各サブロッカアーム７、８のカムフォロア部７ｃ，８ｃの下面に突設された突部との間にそれぞれ弾装されたロストモーションスプリング１６、１７によってカムフォロア部７ｃ，８ｃが各対向する中速用カム４と高速用カム５にそれぞれ弾接するように上方へ付勢されている。
【００２６】なお、前記基部７ａ、８ａの後端部には、ロッカアーム６の基端部６ａ外面に形成された切欠溝６ｇの端縁に当接して各サブロッカアーム７、８の最大上昇位置を規制する突部７ｄ，８ｄが設けられている。
【００２７】前記レバー部材９は、図１及び図４に示すように、両サブロッカアーム７、８の先端部７ｂ，８ｂ間を跨ぐようにカムシャフト２軸方向へ延設された正面ほぼ矩形板状を呈し、中央部がほぼくの字形状に折曲形成されて、この中央部がロッカアーム６の基端部６ａの両下部壁に両端部が支持された枢軸１８に挿通孔を介して揺動自在に支持されて、嘴状の上端部９ａと下端部９ｂが正逆回動可能になっている。また、前記上端部９ａの両側部に有する第１、第２係合部９ｃ，９ｄ上面が、前記各凹状段部１３、１４下面に回動しながら選択的に係合可能になっていると共に、図２に示すように両端部１９ａ，１９ｂが前記枢軸１８に係止された捩りスプリング１９によって上端部９ａが外方向に回動付勢、つまり各係合部９ｃ，９ｄが各凹状段部１３、１４から離間する方向に付勢されている。また、ほぼ円弧状に折曲された下端部９ｂは、内端面の上下位置に突出量の大きな上側の第１凸部９ｅと突出量の小さな下側の第２凸部９ｆが形成されていると共に、該各凸部９ｅ，９ｆを介して前記連係切換手段１０に連係している。
【００２８】前記連係切換手段１０は、図３、図４に示すように前記レバー部材９の下端部９ｂに対接した第１、第２油圧駆動部２０、２１と、該各油圧駆動部２０、２１に油圧を給排する２系統の油圧回路２２とを備えている。前記各油圧駆動部２０、２１は、図４、図５に示すようにロッカアーム基端部６ａの下部中央位置に下方へ部分的に突出した下壁端部６ｈ内にそれぞれ形成された２つのシリンダ２３，２４と、この各シリンダ２３、２４内にそれぞれ摺動自在に設けられて、前端面が前記レバー部材下端部９ｂの各凸部９ｅ，９ｆにそれぞれ当接する第１、第２作動プランジャ２５、２６と、該各作動プランジャ２５、２６の後端側に形成された第１、第２受圧室２７、２８とを備えている。
【００２９】前記各シリンダ２３，２４は、基端部６ａの下壁端部６ｈに所定の間隔を置いた上下位置に並行に配置形成されていると共に、それぞれの横断面積が同一に設定されている。
【００３０】また、前記上側の第１作動プランジャ２５は、先端部２５ａが小径状に形成されて、その先端縁が凸部９ｅに当接していると共に、後端部と先端部２５ａとの間の段差部がシリンダ２３の開口縁に有する係止壁２３ａに係止してその最大進出位置が規制されて、この最大進出位置でレバー部材９の第１係合部９ｃが凹状段部１３に係合するようになっている。
【００３１】一方、下側の作動プランジャ２６は、均一径の円柱状を呈し、先端部２６ａが前記第２凸部９ｆに当接していると共に、その最大進出位置は前記上側作動プランジャ２５の最大進出位置よりも大きくなるように設定されて、この最大進出位置でレバー部材９の第２係合部９ｄが凹状段部１４に係合するようになっている。
【００３２】前記油圧回路２０は、図３及び図４に示すようにロッカシャフト１１の内部及び基端部９ａの内部に形成されて、前記第１、第２受圧室２７、２８にそれぞれに連通する第１、第２油圧通路２９、３０と、この油圧通路２９、３０に図外の各摺動部に潤滑油を供給するオイルメインギャラリを介して油圧を供給するオイルポンプ３１と、該オイルポンプ３１の下流側に設けられてコントローラ３２からの制御信号によって前記油圧通路２９、３０と第１、第２ドレン通路３５、３６とを切り換える各電磁切換弁３３、３４とから構成されている。前記コントローラ３２は、エンジンの回転信号や、冷却水温信号、潤滑油の温度信号、スロットルバルブの開度信号を入力してこれらの検出値に基づいて前記各電磁切換弁３３、３４に制御信号を出力している。
【００３３】したがって、この実施形態によれば、エンジンの低回転時には、コントローラ３２からの制御信号によって電磁切換弁３３、３４がオイルメインギャラリと各ドレン通路３５、３６とを連通して両方の受圧室２７、２８への油圧の供給が遮断される。このため、各作動プランジャ２５、２６は、レバー部材９の下端部９ｂを押圧しない。したがって、各サブロッカアーム７、８は、中速、高速用カム４、５のリフトにしたがってそれぞれ揺動されるものの、レバー部材９が捩りスプリング１９のばね力によって上端部９ａと各凹状段部１３、１４との係合が解除されて図４及び図６に示す位置に保持されるため、各サブロッカアーム７、８は、各ロストモーションスプリング１６、１７を介してロストモーション作動を行ない、ロッカアーム６に対して中速用、高速用カム４、５のリフト伝達がなされない。
【００３４】このため、ロッカアーム６は、ロッカシャフト２０を介して低速用カム３、３のプロフィールにしたがって揺動し、これにより、各吸気弁１、１は、低バルブリフト特性による開閉作動を行なう。
【００３５】一方、エンジンの運転状態が低回転域から中回転域に移行した場合は、コントローラ３２により一方の電磁切換弁３３が切り換え作動して、ドレン通路３５を閉塞するとともにオイルメインギャラリと第１油圧通路２９とを連通する。
【００３６】このため、オイルポンプ３１から圧送された油圧が第１油圧通路２９から第１受圧室２７内に供給されて、該第１受圧室２７内の高圧化に伴い第１作動プランジャ２５を進出させる。したがって、この作動プランジャ２５は、その先端部２５ａでレバー部材９の第１凸部９ｅを捩りスプリング１９のばね力に抗して押圧しながら最大に進出し、レバー部材９を図４中反時計方向に回動させて図７に示す位置に保持する。これによって、レバー部材上端部９ａの第１係合部９ｃが第１凹状段部１３に係合して、ロッカアーム６と第１サブロッカアーム７とを一体的に連結する。
【００３７】よって、ロッカアーム６は、中速用カム４のプロフィールにしたがって揺動し、つまり、ロッカアーム６のアーム部６ｂ，６ｂが低速用カム３、３から浮き上がって当接が回避されて第１サブロッカアーム７が介して中速用カム４のカムプロフィールにしたがって揺動する。このため、両吸気弁１、１は、中程度のバルブリフト特性にしたがって開閉作動する。なお、この時点における第２サブロッカアーム８とレバー部材９とは、図８に示すように係合状態になく、第２サブロッカアーム８は、ロストモーション状態になっている。
【００３８】また、エンジンがさらに高回転域に移行すると、コントローラ３２により他方の電磁切換弁３４が切り換え作動して、第２油圧通路３０と第２ドレン通路３６との連通を遮断すると共に、該第２油圧通路３０とオイルメインギャラリとを連通する。
【００３９】このため、オイルポンプ３１から圧送された油圧が第２油圧通路３０から第２受圧室２８内にも供給されて、該第２受圧室２８内の高圧化に伴い第２作動プランジャ２６を進出動させる。したがって、この作動プランジャ２６は、その先端部２６ａでレバー部材９の下側の第２凸部９ｆを捩りスプリング１９のばね力に抗してさらに押圧しながら最大に進出し、レバー部材９を図８中反時計方向にさら回動させて図９に示す位置に保持する。これによって、レバー部材９の上端部９ａが第２凹状段部１４に係合して、ロッカアーム６と第２サブロッカアーム８とを一体的に連結する。
【００４０】したがって、ロッカアーム６は、高速用カム５のプロフィールにしたがって揺動し、つまり、ロッカアーム６のアーム部６ｂ，６ｂが低速用カム３、３及び中速用カム４から浮き上がってそれぞれの当接が回避されて第２サブロッカアーム８を介して高速用カム５のカムプロフィールにしたがって揺動する。このため、両吸気弁１、１は、高いバルブリフト特性にしたがって開閉作動する。なお、この時点における第１作動プランジャ２５は、図１０に示すように第１受圧室２７内の油圧によって最大に進出した状態が維持されているが、レバー部材下端部９ｂとの当接はなく、離間状態になっているものの、第２作動プランジャ２６によってレバー部材９が大きく反時計方向に回動されているため、図示のようにレバー部材９の第１係合部９ｃが第１凹状段部１３のさらに奥部位置に係合された状態になっている。
【００４１】なお、かかる高回転域や中回転域から低回転域に移行した場合は、前述のように、コントローラ３２によって両電磁切換弁３３、３４が切り換え作動されて、各油圧通路２９、３０が各ドレン通路３５、３６にそれぞれ連通して各受圧室２７、２８内の油圧を外部に排出するため、各受圧室２７、２８が低圧となる。したがって、レバー部材９は、捩りスプリング１９のばね力で両作動プランジャ２５、２６を後退移動させながら、自身の各係合部９ｃ，９ｄが各サブロッカアーム７，８の凹状段部１３，１４との係合が解除される。これによって、吸気弁１、１は、ロッカアーム６を介して低速用カム３、３のカムプロフィールにしたがって開閉作動する。
【００４２】このように、本実施形態によれば、第１、第２油圧駆動部２０，２１のシリンダ２２，２３をロッカアーム基端部６ａの上下位置に配置形成したため、エンジンの高回転時には、下側の第２作動プランジャ２６によってレバー部材９の最下端部を押圧する形になる。つまり、このとき、下側の第２作動プランジャ２６が、レバー部材９の下端部９ｂを押圧する押圧点が上側の第１作動プランジャ２５の押圧点よりも枢軸１８の軸心から十分に離れた位置になるため、いわゆる梃子の作用によって第２係合部９ｄが第２サブロッカアーム８に強固に係合して、第２作動プランジャ２６による第２係合部９ｄの第２サブロッカアーム８に対する押付力が従来に比較して十分に大きくなる。この結果、レバー部材９に対する保持力が大きくなって、たとえ高回転時において吸気弁１、１の大きな慣性力が伝達されても、該レバー部材９のばたつきの発生を確実に抑制することができる。
【００４３】よって、ばたつきによる打音の発生やレバー部材９と第２サブロッカアーム８の第２凹状段部１４との間の摩耗の発生が防止できる。
【００４４】しかも、高回転時におけるレバー部材９のばたつきを抑制できることによって該レバー部材９の誤作動が防止され、安定した切り換え制御が得られる。
【００４５】また、各油圧駆動部２０、２１をロッカアーム基端部９ｂの下壁に上下に配置したため、吸気弁１、１の各バルブスプリングなどとの干渉が回避されて配置スペースの自由度が向上する。
【００４６】図１１〜図１４は請求項３に記載した発明に対応する実施形態を示し、ロッカアーム６や各サブロッカアーム７，８などの基本構成は先の実施形態と同様であるが、異なるところは、各油圧駆動部２０，２１の各シリンダ２３，２４をロッカアーム基端部６ａの下壁に横方向へ並べて形成すると共に、前記各シリンダ２３，２４の横断面積を大小異ならせたものである。
【００４７】具体的に説明すれば、レバー部材９は、その下端部９ｂが従来と同じく二股状に形成されて、それぞれが比較的短い長さに設定されている。また、中速用の第１シリンダ２の横断面積を前述した従来のシリンダとほぼ等しく設定する一方、高速用の第２シリンダ２４の横断面積を第１シリンダ２３よりも大きく設定した。したがって、かかる各シリンダ２３，２４内を摺動する第１、第２作動プランジャ２５，２６の外径Ｄ１，Ｄ２も各シリンダ２３，２４の内径に合わせて異ならしめ、第２作動プランジャ２６の後端面２６ｂの受圧面積を第１作動プランジャ２５の後端面２５ｂの受圧面積よりも大きく設定した。
【００４８】このため、エンジンの低回転域では、前記実施形態と同様に各サブロッカアーム７、８がロストモーション状態になるが、中回転域では、前記第１電磁切換弁３３によって第１油圧通路２９を介して第１受圧室２７に油圧が供給されて第１作動プランジャ２５により第１サブロッカアーム７とロッカアーム６が連結されて、吸気弁１、１は中速用カム４のカムプロフィールにしたがって開閉作動し、中程度のバルブリフト特性となる。
【００４９】エンジンが高回転域に移行すると、第２電磁切換弁３４が切り換え作動して第２油圧通路３０から第２受圧室２８内に油圧を供給し、該第２受圧室２８の内圧を高める。したがって、第２作動プランジャ２６は、第２受圧室２８内の油圧を受圧面積の大きな後端面２６ｂで受けて進出動して、先端部２６ａによりレバー部材９の下端部９ｂ内端面を押圧する。このため、該レバー部材９の第２係合部９ｄが第２サブロッカアーム８の第２凹状段部１４に強固に係合し、両者を一体的に連結する。これにより、吸気弁１、１は、第２サブロッカアーム８を介して高速用カム５のカムプロフィールにしたがって開閉作動し、高いバルブリフト特性となる。
【００５０】このように、この実施形態では、高速用の第２作動プランジャ２６の後端面２６ａの受圧面積を大きく設定したため、従来と同じ油圧力であっても該第２作動プランジャ２６によるレバー部材９に対する押圧保持力が大きくなる。この結果、エンジン高回転時における吸気弁１、１の慣性力に起因したレバー部材９のばたつきの発生を効果的に抑制することが可能になる。したがって、前記実施形態と同様な優れた作用効果が得られる。
【００５１】しかも、第２作動プランジャ２６の後端面２６ａの受圧面積を大きくすることにより、オイルポンプ３１の容量を大きくする必要がなくなり、大型化や重量の増加等の問題も発生しない。
【００５２】本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば第１カムを高速用カムとし、第２カムを低速用カムとすることも可能であり、さらにロッカアーム６や自由カムフォロア２６の構造をエンジンの大きさや仕様に応じて適宜変更することも可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１及び２に記載の発明によれば、エンジンが高回転域に移行した場合は、下側のプランジャが連係部材の下端部下部位置を押圧して、第２係合部を第２サブロッカアームに係合させて該第２サブロッカアームとロッカアームとを連結する。このとき、下側のプランジャが、連係部材の下端部を押圧する押圧点が上側のプランジャの押圧点よりも枢軸の軸心から十分に離れた位置になるため、いわゆる梃子の作用によって第２係合部が第２サブロッカアームに強固に係合する。すなわち、第２プランジャによる第２係合部の第２サブロッカアームに対する押付力が従来に比較して大きくなる。この結果、連係部材の保持力が大きくなって、たとえ高回転時における機関弁（吸気弁）の大きな慣性力が伝達されても、該連係部材のばたつきの発生を確実に抑制することができる。
【００５４】よって、ばたつきによる打音の発生や連係部材と第２サブロッカアームとの間の摩耗の発生が防止できる。
【００５５】しかも、高回転時における連係部材のばたつきを抑制できることによって該連係部材の誤作動が防止され、安定した切り換え制御が得られる。
【００５６】また、各油圧駆動部をロッカアーム基端部の下壁に上下に配置したため、吸気弁の各バルブスプリングなどとの干渉が回避されて配置スペースの自由度が向上する。
【００５７】請求項３に記載の発明によれば、高回転側のプランジャの受圧面積を中回転側のプランジャの受圧面積よりも十分に大きくしたため、かかる高回転側のプランジャにより連係部材を強固に保持することが可能になり、エンジン高回転時における連係部材のばたつきの発生を効果的に抑制することが可能になる。
【００５８】また、ばたつき防止効果により連係部材と第２サブロッカアームとの間の打音や摩耗などの発生を防止できる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６７４０６
【氏名又は名称】株式会社ユニシアジェックス
|
| 【出願日】 |
平成１２年２月２９日（２０００．２．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１９９
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 富士弥 （外３名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−２４１３０９（Ｐ２００１−２４１３０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月７日（２００１．９．７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５３１９５（Ｐ２０００−５３１９５） |
|