JPH0116322B2 - - Google Patents
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- JPH0116322B2 JPH0116322B2 JP4802282A JP4802282A JPH0116322B2 JP H0116322 B2 JPH0116322 B2 JP H0116322B2 JP 4802282 A JP4802282 A JP 4802282A JP 4802282 A JP4802282 A JP 4802282A JP H0116322 B2 JPH0116322 B2 JP H0116322B2
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- Japan
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- valve
- intake
- exhaust
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- 239000012781 shape memory material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 8
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- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
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- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/28—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of coaxial valves; characterised by the provision of valves co-operating with both intake and exhaust ports
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/20—Shapes or constructions of valve members, not provided for in preceding subgroups of this group
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D2013/0292—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation in the start-up phase, e.g. for warming-up cold engine or catalyst
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
本発明は内燃機関の吸排気弁駆動装置に関す
る。 従来の吸排気弁駆動装置としては、例えば第１
図に示すものがある。（実開昭57−8306号公報）
同図において、１は機関のシリンダヘツド、２は
シリンダヘツド１に設けた吸排気ポート、３はこ
のポート２の燃焼室側開口端に設けた弁座、４は
第１弁としての吸排気弁、５はこの吸排気弁４を
一体に有する弁軸、６は弁軸５の上端に取り付け
られ下端に円筒部５ａが設けられたリテーナ、７
はリテーナ６とシリンダヘツド１との間に介在し
たバルブスプリング、９は前記円筒部５ａ開口を
塞さぐ通気孔９ａを持つた栓、１０はリテーナ６
を摺動自在に支持する筒状ケースで、この筒状ケ
ース１０には前記通気孔９ａに連通する通気孔１
０ａが設けられている。１１は前記弁軸５の囲り
に軸方向摺動自在に設けられた筒弁軸で、これの
下端には弁座３に内接する第２弁としての補助弁
１２が一体に設けられ、上端にはフランジ状のピ
ストン１３が一体に突設され、その筒弁軸１１は
シリンダヘツド１内に埋設された軸筒１４内に摺
動自在に支持されている。前記ピストン１３は栓
９にて塞がれた円筒部５ａ内上部に油室１５を隔
成しており、この油室１５には円筒部５ａに形成
した油路１６、筒状ケース１０の肉厚内に設けた
油路１７およびシリンダヘツド１に設けた油路１
８を通じて、機関運転状態に対応して変化する油
圧が供給されるようになつている。なお、筒弁軸
１１の補助弁１２付近は吸排気ポート２に通じる
空間１９が設けられ、この空間１９内に吸排気弁
４から補助弁１２を拡開する方向に付勢するスプ
リング２０が収容されている。２１は弁軸５の上
端に一端が接するロツカアームで、これらの他端
は駆動カム（図示しない）に接している。 このような内燃機関の吸排気弁駆動装置におい
ては、前記油室１８に機関運転状態に応じた油圧
を供給することにより、弁軸５に対して筒弁軸１
１を相対摺動させ、これにより吸排気弁４と補助
弁１２との間隔を調整するようにしたもので、こ
れによつて弁座３を通過する吸排気の実質的なタ
イミングおよびリフト量を制御するようになつて
いる。 しかしながら、かかる吸排気弁駆動装置では構
造が極めて複雑であり、往復動する各弁体の重量
が増大し、高速運転が困難であるという問題があ
つた。 本発明はかかる従来の問題点に着目してなされ
たもので、補助弁たる第２弁を形状記憶材料から
なる保持部材で保持し、この保持部材を吸排気弁
たる第１弁の弁軸に固設する構成となし、往復動
する第１弁の重量を軽減し、高速度作動を可能な
らしめた内燃機関の吸排気弁駆動装置を提供す
る。 以下に本発明を図面に基づいて説明する。 第２図は本発明の一実施例を示し、３１は第１
弁たる吸排気弁、３２は吸排気ポート３３の開口
端に設けた弁座で、この弁座３２に吸排気弁３１
の傘部３１ａがバルブスプリング３４の弾発力を
受けて当接されている。このバルブスプリング３
４は弁軸３５上端に固設したリテーナ３６とシリ
ンダヘツド３７に設けたシート３８との間に介在
されている。３９は一端が弁軸３５上端に接し他
端が機関の駆動カム４０に接するロツカアームで
ある。 一方、前記弁軸３５の下部にはリング４１が圧
入保持されていて、このリング４１下端に形状記
憶合金からなる保持部材としての円筒４２の上端
が圧着固定されており、この円筒４２下端周辺に
は第２弁たる板状傘部４３ａからなる補助弁４３
基部が、結合部材４４により圧着されている。な
お、この傘部４３ａの開口端周縁も弁座３２内面
に摺動可能に接している。 ところで、前記形状記憶合金は熱弾性型と呼ば
れるある型のマルテンサイト変態をする合金に共
通の形状記憶機能を有する。このマルテンサイト
変態とは一般に無拡散で広い意味での剪断変形に
よつて惹き起こされる相変態の形式に対する総称
で、剪断面に垂直な体積変化を伴う。すなわち、
かかるマルテンサイト変態および逆変態の形状記
憶合金にあつては、これを試料として変形させ、
次いでこの変形させた試料を加熱していくと、逆
変態開始温度で逆変態が始まるとともに形状の回
復が始まり、終了温度で逆変態の停止とともに形
状が完全に原形に復するという性質がある。ま
た、このような形状記憶合金として、例えば下表
に示すものが選択して使用される。
る。 従来の吸排気弁駆動装置としては、例えば第１
図に示すものがある。（実開昭57−8306号公報）
同図において、１は機関のシリンダヘツド、２は
シリンダヘツド１に設けた吸排気ポート、３はこ
のポート２の燃焼室側開口端に設けた弁座、４は
第１弁としての吸排気弁、５はこの吸排気弁４を
一体に有する弁軸、６は弁軸５の上端に取り付け
られ下端に円筒部５ａが設けられたリテーナ、７
はリテーナ６とシリンダヘツド１との間に介在し
たバルブスプリング、９は前記円筒部５ａ開口を
塞さぐ通気孔９ａを持つた栓、１０はリテーナ６
を摺動自在に支持する筒状ケースで、この筒状ケ
ース１０には前記通気孔９ａに連通する通気孔１
０ａが設けられている。１１は前記弁軸５の囲り
に軸方向摺動自在に設けられた筒弁軸で、これの
下端には弁座３に内接する第２弁としての補助弁
１２が一体に設けられ、上端にはフランジ状のピ
ストン１３が一体に突設され、その筒弁軸１１は
シリンダヘツド１内に埋設された軸筒１４内に摺
動自在に支持されている。前記ピストン１３は栓
９にて塞がれた円筒部５ａ内上部に油室１５を隔
成しており、この油室１５には円筒部５ａに形成
した油路１６、筒状ケース１０の肉厚内に設けた
油路１７およびシリンダヘツド１に設けた油路１
８を通じて、機関運転状態に対応して変化する油
圧が供給されるようになつている。なお、筒弁軸
１１の補助弁１２付近は吸排気ポート２に通じる
空間１９が設けられ、この空間１９内に吸排気弁
４から補助弁１２を拡開する方向に付勢するスプ
リング２０が収容されている。２１は弁軸５の上
端に一端が接するロツカアームで、これらの他端
は駆動カム（図示しない）に接している。 このような内燃機関の吸排気弁駆動装置におい
ては、前記油室１８に機関運転状態に応じた油圧
を供給することにより、弁軸５に対して筒弁軸１
１を相対摺動させ、これにより吸排気弁４と補助
弁１２との間隔を調整するようにしたもので、こ
れによつて弁座３を通過する吸排気の実質的なタ
イミングおよびリフト量を制御するようになつて
いる。 しかしながら、かかる吸排気弁駆動装置では構
造が極めて複雑であり、往復動する各弁体の重量
が増大し、高速運転が困難であるという問題があ
つた。 本発明はかかる従来の問題点に着目してなされ
たもので、補助弁たる第２弁を形状記憶材料から
なる保持部材で保持し、この保持部材を吸排気弁
たる第１弁の弁軸に固設する構成となし、往復動
する第１弁の重量を軽減し、高速度作動を可能な
らしめた内燃機関の吸排気弁駆動装置を提供す
る。 以下に本発明を図面に基づいて説明する。 第２図は本発明の一実施例を示し、３１は第１
弁たる吸排気弁、３２は吸排気ポート３３の開口
端に設けた弁座で、この弁座３２に吸排気弁３１
の傘部３１ａがバルブスプリング３４の弾発力を
受けて当接されている。このバルブスプリング３
４は弁軸３５上端に固設したリテーナ３６とシリ
ンダヘツド３７に設けたシート３８との間に介在
されている。３９は一端が弁軸３５上端に接し他
端が機関の駆動カム４０に接するロツカアームで
ある。 一方、前記弁軸３５の下部にはリング４１が圧
入保持されていて、このリング４１下端に形状記
憶合金からなる保持部材としての円筒４２の上端
が圧着固定されており、この円筒４２下端周辺に
は第２弁たる板状傘部４３ａからなる補助弁４３
基部が、結合部材４４により圧着されている。な
お、この傘部４３ａの開口端周縁も弁座３２内面
に摺動可能に接している。 ところで、前記形状記憶合金は熱弾性型と呼ば
れるある型のマルテンサイト変態をする合金に共
通の形状記憶機能を有する。このマルテンサイト
変態とは一般に無拡散で広い意味での剪断変形に
よつて惹き起こされる相変態の形式に対する総称
で、剪断面に垂直な体積変化を伴う。すなわち、
かかるマルテンサイト変態および逆変態の形状記
憶合金にあつては、これを試料として変形させ、
次いでこの変形させた試料を加熱していくと、逆
変態開始温度で逆変態が始まるとともに形状の回
復が始まり、終了温度で逆変態の停止とともに形
状が完全に原形に復するという性質がある。ま
た、このような形状記憶合金として、例えば下表
に示すものが選択して使用される。
【表】
次に、かかる形状記憶合金からなる円筒４２を
持つた吸排気弁駆動装置の作用について説明す
る。 先ず、始動前であつて機関が冷えている場合に
は、円筒４２の形状記憶合金が母相に対するＭ相
状態にあるため、円筒４２は縮んで第３図に示す
状態にある。このため補助弁４３の傘部４３ａが
吸排気弁３１の傘部３１ａから離れて弁座３２に
接している。この場合には、ロツカアーム３９に
より吸排気弁３１が押し開かれても、補助弁４３
により弁座３２開口部は直ちに開かれず、補助弁
４３が弁座３２から離れるのに一定時間を要す
る。すなわち、全体として開弁時期が遅れ、閉弁
時期が早まつて第５図に示すようになる。 従つて、これを吸気弁について見ると、機関の
圧縮開始時期が早まるので、実質的な圧縮比を向
上でき、機関の始動性を改善することができる。
また、排気弁との開弁時のオーバラツプを小さく
抑えられるので、始動直後に燃焼室あるいは吸気
管に排気が逆流するのを抑え、燃焼室内の既燃ガ
スの割合を低くできる。かくして、燃料の燃焼を
安定させてHCなどの排気有害成分を低減し、暖
機を促進する効果が得られる。 一方、機関の暖機後は形状記憶合金の円筒４２
が母相に戻されるために、第４図に示すように伸
長し、補助弁４３の傘部４３ａが吸排気弁３１の
傘部３１ａに密接する関係になる。従つて、ロツ
カアーム３により第１弁としての吸排気弁３１が
押し下げられると同時に補助弁４３も弁座３２か
ら略同時に離れ、第５図に示すようになる。この
ため暖機後は通常の弁開閉時期が得られ、広い速
度範囲にわたつて最適な吸気の充填効率が得られ
るのである。 以上説明したように、本発明によれば、第２弁
の傘部を弁軸の軸方向に伸縮可能の形状記憶材料
からなる保持部材で保持し、この保持部材端を第
１弁の弁軸に固定する構成としたことにより、第
１弁、第２弁からなる往復動する弁体全体の重量
を軽減することができ、弁体の高速運転を可能に
するとともに、機関始動時に圧縮比を高めて始動
性を改善することができるなどの効果が得られ
る。
持つた吸排気弁駆動装置の作用について説明す
る。 先ず、始動前であつて機関が冷えている場合に
は、円筒４２の形状記憶合金が母相に対するＭ相
状態にあるため、円筒４２は縮んで第３図に示す
状態にある。このため補助弁４３の傘部４３ａが
吸排気弁３１の傘部３１ａから離れて弁座３２に
接している。この場合には、ロツカアーム３９に
より吸排気弁３１が押し開かれても、補助弁４３
により弁座３２開口部は直ちに開かれず、補助弁
４３が弁座３２から離れるのに一定時間を要す
る。すなわち、全体として開弁時期が遅れ、閉弁
時期が早まつて第５図に示すようになる。 従つて、これを吸気弁について見ると、機関の
圧縮開始時期が早まるので、実質的な圧縮比を向
上でき、機関の始動性を改善することができる。
また、排気弁との開弁時のオーバラツプを小さく
抑えられるので、始動直後に燃焼室あるいは吸気
管に排気が逆流するのを抑え、燃焼室内の既燃ガ
スの割合を低くできる。かくして、燃料の燃焼を
安定させてHCなどの排気有害成分を低減し、暖
機を促進する効果が得られる。 一方、機関の暖機後は形状記憶合金の円筒４２
が母相に戻されるために、第４図に示すように伸
長し、補助弁４３の傘部４３ａが吸排気弁３１の
傘部３１ａに密接する関係になる。従つて、ロツ
カアーム３により第１弁としての吸排気弁３１が
押し下げられると同時に補助弁４３も弁座３２か
ら略同時に離れ、第５図に示すようになる。この
ため暖機後は通常の弁開閉時期が得られ、広い速
度範囲にわたつて最適な吸気の充填効率が得られ
るのである。 以上説明したように、本発明によれば、第２弁
の傘部を弁軸の軸方向に伸縮可能の形状記憶材料
からなる保持部材で保持し、この保持部材端を第
１弁の弁軸に固定する構成としたことにより、第
１弁、第２弁からなる往復動する弁体全体の重量
を軽減することができ、弁体の高速運転を可能に
するとともに、機関始動時に圧縮比を高めて始動
性を改善することができるなどの効果が得られ
る。
第１図は従来の内燃機関の吸排気弁駆動装置を
示す断面図、第２図は本発明の吸排気駆動装置を
示す断面図、第３図および第４図は同じく第２弁
の作動前後にわたる状態の要部の一部切欠断面
図、第５図は弁揚程とクランク角との関係を暖機
の前後に分けて説明するグラフである。 ３１……第１弁、３１ａ……傘部、３３……吸
排気ポート、３５……弁軸、３９……ロツカアー
ム、４０……駆動カム、４２……保持部材、４３
……第２弁、４３ａ……傘部。
示す断面図、第２図は本発明の吸排気駆動装置を
示す断面図、第３図および第４図は同じく第２弁
の作動前後にわたる状態の要部の一部切欠断面
図、第５図は弁揚程とクランク角との関係を暖機
の前後に分けて説明するグラフである。 ３１……第１弁、３１ａ……傘部、３３……吸
排気ポート、３５……弁軸、３９……ロツカアー
ム、４０……駆動カム、４２……保持部材、４３
……第２弁、４３ａ……傘部。
Claims (1)
- １ 機関回転に同期する駆動カムにより駆動され
て吸排気ポートの開口部を開閉する傘部を持つた
第１弁と、吸排気ポート内で第１弁の弁軸に固設
され、この弁軸の軸方向に伸縮可能な形状記憶材
料からなる保持部材と、一端がこの保持部材に保
持され、他端が前記開口部に内接する第２弁とか
らなり、機関の冷暖機状態に応じて前記吸排気ポ
ートの開口部の開閉タイミングを制御するように
した内燃機関の吸排気弁駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4802282A JPS58165512A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 内燃機関の吸排気弁駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4802282A JPS58165512A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 内燃機関の吸排気弁駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165512A JPS58165512A (ja) | 1983-09-30 |
| JPH0116322B2 true JPH0116322B2 (ja) | 1989-03-23 |
Family
ID=12791682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4802282A Granted JPS58165512A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 内燃機関の吸排気弁駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58165512A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1356191A1 (de) * | 2001-01-31 | 2003-10-29 | TRW Deutschland GmbH | Einlassventil für eine brennkraftmaschine |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP4802282A patent/JPS58165512A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58165512A (ja) | 1983-09-30 |
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