JPH03100310A

JPH03100310A - 弁機構

Info

Publication number: JPH03100310A
Application number: JP2236014A
Authority: JP
Inventors: Bryan Nigel Victor Parsons; ブリヤン　ニゲル　ビクター　パーソンズ
Original assignee: Jaguar Cars Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1991-04-25
Also published as: US5016581A; EP0416794A1; GB8920361D0

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弁機構に係り、特に、限定的ではないが、内燃
機関のための弁機構に関する。

本発明の１つの観点から言うと、本発明は弁機構におい
て、弁ガイドの中で軸線方向に移動するように位置した
弁軸と、弁の１つの末端運動の藺に、弁座に対抗して位
置し、かつそれを閉じるようになった弁頭とを有づる弁
を含み、弁レバーが一端において枢軸的に取付けられ、
他端の近くにおいて弁軸の弁頭とは反対側の端部に取付
けられており、前記弁レバーは追従路を画定し、駆動ピ
ンが前記追従路の中で係合し、前記駆動ピンは第１リン
クの一端において取付けられ、前記第１リンクの他端は
固定枢軸に枢軸的に取付けられ、したがって駆動ピンは
固定的な弓形軌道の中で移動させられ、第２リンクがそ
の一端において可動的な枢軸に枢軸的に取付けられ、前
記第１リンクと第２リンクとは、それらの枢軸とは離れ
た位置において前記第１リンクおよび第２リンクに対し
て枢軸的に取付けられた中間リンクによって相互連結さ
れ、駆動リンクがその一端において第２リンクあるいは
中間リンクに対して、ぞれらの間の相互連結部あるいは
その近くにおいて枢軸的に連結されており、またその他
端においてはクランクに連結されており、従ってクラン
クが回転するとリンクは揺動され、駆動ピンはその弓形
軌道に沿って往復運動を行い、弁レバーの中の追従路は
、弁が閉じていて駆動ピンの弓形軌道と同期していると
きに駆動ピンによって係合される第１部分と、駆動ピン
の通り道から散開する第２部分とを有しており、従って
駆動ピンが第２部分と係合していると弁レバーは弁を開
閉させるように移動し、弁の開放のタイミングとその時
間間隔を変更させるために、第２リンクの枢軸を移動さ
けるための装置が設けられていることを特徴とづ゛る弁
機構を提供する。

従来技術とその問題点を解決するための手段上述した機
構はデスモドロ動作をし、弁レバーは両方向への弁の運
動を制御する。従って従来型のポペット弁ｖｓｖ４で用
いられた戻りばねの必要がなく、またそのような機構の
固有的な欠点、特に、弁のはねあがりを防止することが
でき、従ってこの機構はより速い速度で作動させること
ができる。

この機構によって達成される弁のタイミングの変更も、
弁の閉鎖点を変更して、他方、開放点をほぼ一定に保持
しておくことによって達成することができる。

実施例本発明を添付図面を参照しながら、甲に例示的に説明す
る。

第１図は入０弁１１と排気弁１２とを右したシリンダー
ヘッド１ｏを断面図的に示しており、合名の弁は弁ガイ
１３の中に滑動的に位置している。

前記弁１１と１２は弁ガイド１３と係合した弁軸１４と
、ボート１７を閉じるために弁座１６に対して係合する
ように配置された弁頭１５とを有する。

弁レバー２０はその一端において枢軸２１上に枢軸的に
取付けられている。前記枢軸２１とは離れた側における
弁レバー２ｏの端部においては、弁軸１４の端部におけ
るボール構成物２２が、その対応構成物２３の中で係合
しており、弁部材２０と弁軸１４との間の限定的な枢軸
運動を許容している。また弁軸１４の熱膨張を吸収する
ための装置ら設けられている。

弁レバー２０には追従路２５が設けられており、前記追
従路２５は弓形部分２６と直線状部分２７とを有してい
る。

第１のリンク３ｏがその一端において固定枢軸３１の周
りで枢軸的に取付けられている。リンク３０の他端には
駆動ピン３２が取付けられており、前記駆動ピン３２は
追従路２５の中で係合している。駆動ピン３２とＩＶ軸
３１との間の長さは追従路２５の弓形部分２６の半径と
同、しであり、枢軸３１は弁１１が閉じられているとき
にピン３２が追従路２５の弓形部分２６の周りで自由に
移動できるように位置している。

第２のリンク４０がその一端において枢軸４１の周りで
枢軸的に取付けられている。中間リンク４５がその一端
においてリンク４０の枢軸４１とは反対側の端部と枢軸
４６によって枢軸的に連結されており、またその他端に
おいてはリンク３０の駆動ピン３２を取付けている側の
端部に連結されている。

リンク３０と４０との間にクランクシャフト５０が取付
けられており、その上のクランク５１が駆動リンク５２
によって枢軸４６に連結されている。クランクシャフト
５０がエンジンによって矢印Ｍによって示したような方
向へ適当な方法で回転されると、リンク５２，４０，４
５．３０が揺動され、駆動ピン３２はリンク３０によっ
て画定される弓形の追従路に沿って往復運動される。ピ
ン３２が追従路２５の弓形部分２６と係合している間は
弁１１は閉じたままである。しかしながら、ピンが追従
路２５の直線部分２７と係合すると、レバーは弁１１を
開き、次に閉じるように移動するであろう。弁１１の開
閉点は、駆動ピン３２が追従路２５の弓形部分２６と直
線部分２７との連結部に位置しているときと一致するで
あろう。

枢軸４１の位置を調節するための装置５５が設けられて
おり、この調節は、弁１１がその開位置あるいは閉位置
に位置するようにリンク４０．４５．３０が位置してい
るときに、リンク４０の軸方向において行われる。この
ようにして枢軸４１の位置を調節すると、弁１１の聞ｔ
Ｅ１１位置に対するクランク５１の位置を調節すること
になり、弁１１の開放間隔のタイミングを変化させる。

例えば、第１図に示されているように、枢軸４１が位置
へに位置しているときには、弁１１の開閉点はそれぞれ
クランク５１０位置ＯとＣに対応するであろう。しかし
ながら、もし枢軸４１が位置Ｂに移動されると、弁１１
の開開点においては枢軸４６は弓形軌道Ｘ−Ｘを点Ｙに
まで上界され、それに対応してクランク５１の対応位置
もＯ′Ｃ′に移動するであろう。図かられかるように、
このようにして枢軸４１が上方へ移動されると（図示さ
れたように）、弁の開放時間間隔は減少し、開放点Ｏは
少し後退し、閉鎖点Ｃは比較的大きく前進するであろう
。

同様に、もし枢軸４１が（図示したように）点Ｂ′にま
で下降されると、枢軸４６は弓形軌道Ｘ−Ｘを点Ｙ′に
まで下降され、クランク５１の対応位置は□　ｒｒ　、
　Ｃ１１へ移動するであろう。このようにして弁の開放
時間間隔は増加し、開放点Ｏは少し前進し、他方［１１
鎮点Ｃは比較的大きく後退する。

弁１１の間開の基本的なタイミングと、開放時間間隔と
開放量とはリンク３０，４０．４５の幾何学的形状と、
クランク５１のスローと、レバー２０およびその中の追
従路２５の幾何学的形状とによって制御される。基本的
なタイミングの変更は枢軸４１の移動によって行われる
が、これは好ましくは、例えば油圧あるいはねじの調節
装置によって、エンジン速度に応じて適当に制御される
であろう。

入口弁１１の開放時間間隔を都合よく変更させることは
、開放点をほぼ一定にしておいて閉鎖点を変更すること
によって行われる。特に、入口弁１１の開放点は、好ま
しくは、２０度まで変更し、閉鎖点は６０ｒｆｉにまで
変更される。このことを得るためには、入口弁１１がそ
の開位置にあるときの中間リンク４５と駆動リンク５２
との間の角度は、好ましくは、２０度以下になっている
。

排気弁の開放時間間隔の変更はそれ程重要ではなく、従
って排気弁のタイミングは固定されていてもよい。しか
しながら、排気弁のタイミングを変更することが望まし
い場合には、このことは、好ましくは、閉鎖点をほぼ一
定にしておいて開放点を前進あるいは後退させることに
よって行われる。特に、排気弁の開放点は、好ましくは
、６０度まで変更され、閉鎖点は２０度まで変更され、
排気弁がその閉位置にあるときの中間リンク４５と駆動
リンク５２との間の角度は、好ましくは、２０度以下で
ある。

クランクシャフト５０は同じ機構によってエンジンの他
のシリンダの入口弁１１と排気弁１２とを制御するよう
に配置されていてもよく、クランク５１は弁開の適切な
相関係を与えるように配置されている。各シリンダの入
口弁１１と排気弁１２とは同様の機構によってｉ、１ｌ
ｔｌｌされ、タイミングの変更は普通は異なっている。

す［気弁のタイミングを変更する必要がなければ、排気
弁を制御する機構の枢軸４１は固定されていてもよい。

あるいは、入口弁１１と排気弁１２とは、第２図に示し
たように、共通のクランク５１によって制御されてもよ
い。この機構においては、クランクシャフト５０は排気
弁１２の外側に位置している。クランク５１は第１図に
示した方法で入口弁１１に対して駆動的に連結されてお
り、弁レバー２０は弁１１と１２との間の位置したボス
ト６２によって枢軸的に支持されている。リンク４０の
ための枢軸４１が枢軸６２の周りで枢軸運動をするアー
ム６１の一端に設けられており、これは適当なＨｉｍ！
１６３によって枢軸４１の位置を変更し、それによって
上Ｊしたようにして入口弁１１のタイミングを変更させ
る。

前記ボスト６２にはまた第２の弁レバー２０′がその一
端において枢軸的に取付けられ、入口弁１１が弁レバー
２ｏに取付けられているのと同じ方法で、排気弁１２の
弁軸１４に取付けられている。前記第２弁レバー２０′
はレバー２０によって画定されたものと同様な追従路２
５′を画定している。

駆動ピン３２′が追従路２５′の中で係合し、前記−駆
動ピン３２′はリンク３０′の一端に取付けられ、リン
ク３０′の他端は固定枢軸３１′の周りで枢軸的に取付
けられ、従って駆動ピン３２′は弓形の追従路に沿って
移動させられる。リンク３０’　はリンク６５の一端に
対してピン３２′を共軸的にして枢軸的に連結され、リ
ンク６５の他端は枢軸６６によって駆動リンク５２の延
長部に対して枢軸的に連結されている。

クランク５１が回転すると、枢＠６６は卵形軌跡Ｐを描
き、これによってピン３２′は追従路２５の中で往復運
動さ往られ、排気弁１２を開閉させる。入口弁１１も上
述したのと同じようにして開閉される。ピン３２と３２
′とが同じ方向に移動し、他方追従路２５と２５′とが
逆向きであれば、１つの弁１１．１２が開き、他の弁１
２．１１が閉じ、またその逆にもなる。入口弁１１と排
気弁１２との相対的なタイミングは、リンク機構の幾何
学的形状を適当に設計することによって、望み通りに設
定することができる。

枢軸４１が移動されると、枢軸６６が移動する卵形軌跡
Ｐは第２図の破線で示したようにして動き回るであろう
。排気弁１２の開閉点は弓形ＭＥによって示されている
。枢軸４１の位置が移動すると、排気弁が開くときの枢
軸６６の位置はほぼ一定であるが、排気弁１２が１１１
じるときの位置は変更される。しかしながら、枢軸６６
の位置に対応したクランク５１の位置を考えた時、開放
点ＥＯはＥ　Ｏｌ　へ大きく変更し、閉鎖点Ｅｃはほぼ
一定になっている。入口弁の開Ｍ位置は、上述したよう
に、枢軸４１の位置と共に変更するであろう。従って、
枢軸４１が移動すると、入口弁１１と排気弁１２の両者
のタイミングが変更し、各々の変更角度はリンク機構の
幾何学的形状に依存する。

本発明から逸脱することなしに各種の修正が可能である
。例えば、上述の実施例においては、中間リンク４５は
駆動ピン３２と同期した点において第１リンク３０に連
結されており、駆動リンク５２は中間リンク４５との連
結に同期した点において第２リンク４０に連結されてい
るが、これらの連結は移動を増巾させることが望ましい
場合には分離させてもよい。あるいは、駆動リンク５２
は中間リンク４５と第２リンク４０との間の連結部に接
近した点において中間リンク４５に直接連結してもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関する弁機構の概略図、第２図は本発
明の他の実施例の図である。１ｏ・・・弁、入口弁、排気弁１２・・・第２弁、排気弁１３・・・弁ガイド１４・・・弁軸１５・・・弁軸１６・・・弁座２０．２０’・・・弁レバー２５．２５’・・・追従路２６．２６’　・・・第１部分２７．２７’・・・第２部分３０．３０’　・・・第１リンク３１．３１’・・・固定枢軸３２．３２’・・・駆動ピン４０・・・第２リンク４１・・・可動枢軸４５・・・中間リンク５１・・・クランク５２・・・駆動リンク５５．６１．６２゜６３・・・枢軸移動装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁機構において、弁ガイド（１３）の中で軸線方
向に移動するように位置した弁軸（１４）と、弁（１１
）の１つの末端運動の時に、弁座（１６）に対抗して位
置し、かつそれを閉じるようになった弁頭（１５）とを
有する弁（１１）を含み、弁レバー（２０）が一端（２
１）において枢軸的に取付けられ、他端（２３）の近く
において弁軸（１４）の弁頭（１５）とは反対側の端部
に取付けられており、前記弁レバー（２０）は追従路（
２５）を画定し、駆動ピン（３２）が前記追従路（２５
）の中で係合し、前記駆動ピン（３２）は第１リンク（
３０）の一端において取付けられ、前記第１リンク（３
０）の他端は固定枢軸（３１）に枢軸的に取付けられ、
したがって駆動ピン（３２）は固定的な弓形軌道の中で
移動させられ、第２リンク（４０）がその一端において
可動的な枢軸（４１）に枢軸的に取付けられ、前記第１
リンク（３０）と第２リンク（４０）とは、それらの枢
軸（３１、４１）とは離れた位置において前記第１リン
ク（３０）および第２リンク（４０）に対して枢軸的に
取付けられた中間リンク（４５）によつて相互連結され
、駆動リンク（５２）がその一端において第２リンク（
４０）あるいは中間リンク（４５）に対して、それらの
間の相互連結部あるいはその近くにおいて枢軸的に連結
されており、またその他端においてはクランク（５１）
に連結されており、従ってクランク（５１）が回転する
とリンク（３０、４０、４５）は揺動され、駆動ピン（
３２）はその弓形軌道に沿つて往復運動を行い、弁レバ
ー（２０）の中の追従路（２５）は、弁（１１）が閉じ
ていて駆動ピン（３２）の弓形軌道と同期しているとき
に駆動ピン（３２）によって係合される第１部分（２６
）と、駆動ピン（３２）の通り道から散開する第２部分
（２７）とを有しており、従って駆動ピン（３２）が第
２部分（２７）と係合していると弁レバー（２０）は弁
（１１）を開閉させるように移動し、弁（１１）の開放
のタイミングとその時間間隔を変更させるために、第２
リンク（４０）の枢軸（４１）を移動させるための装置
（５５；６１、６２、６３）が設けられていることを特
徴とする弁機構。
（２）特許請求の範囲１項記載の弁機構において、追従
路（２５）の第２部分（２７）は直線状になっている弁
機構。
（３）特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の弁機
構において、第２リンク（４０）の枢軸（４１）を移動
させるための装置（５５）は、弁（１１）がその開位置
あるいは閉位置にあるようにリンク（３０、４０、４５
）が位置している時に、枢軸（４１）をリンク（４０）
の軸線方向に移動させる弁機構。
（４）特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の弁機
構において、第２リンク（４０）の枢軸（４１）は枢軸
アーム（６１）上に取付けられ、第２リンク（４０）の
枢軸（４１）を弓形軌道に沿つて移動させるために、枢
軸アーム（６１）を移動させるために装置（６３）が設
けられている弁機構。
（５）特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項
記載の弁機構において、第２リンク（４０）の枢軸（４
１）は速度に応答して移動する弁機構。
（６）特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項
記載の弁機構において、前記弁（１１）は入口弁であり
、第２リンク（４０）の枢軸（４１）は入口弁（１１）
の閉鎖点を前進および後退させ、他方で、弁（１１）の
開放点をほぼ一定に保持するようにタイミングを変更さ
せる弁機構。
（７）特許請求の範囲第６項記載の弁機構において、前
記入口弁（１１）の開放点は２０度まで変更され、弁（
１１）の閉鎖点は６０度まで変更される弁機構。
（８）特許請求の範囲第６項あるいは第７項記載の弁機
構において、入口弁（１１）がその開放点にある時の中
間リンク（４５）と駆動リンク（５２）との間の角度は
２０度以下である弁機構。
（９）特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項
記載の弁機構において、前記弁（１１）は排気弁であり
、第２リンク（４０）の枢軸（４１）は排気弁（１１）
の開放点を前進あるいは後退させ、他方で、弁（１１）
の閉鎖点をほぼ一定に保持するようにタイミングを変更
させる弁機構。
（１０）特許請求の範囲第９項記載の弁機構において、
前記排気弁（１１）の開放点は６０度まで変更され、弁
（１１）の閉鎖点は２０度まで変更される弁機構。
（１１）特許請求の範囲第９項あるいは第１０項記載の
弁機構において、排気弁（１１）がその閉鎖点にある時
の中間リンク（４５）と駆動リンク（１２）との間の角
度は２０度以下である弁機構。
（１２）特許請求の範囲第１項から第１１項のいずれか
１項記載の弁機構において、第２の弁レバー（２０′）
がその一端（２１′）において枢軸的に取付けられ、そ
の他端（２３′）においては第２弁（１２）の弁軸（１
４）に取付けられ、前記第２弁レバー（２０′）は追従
路（２５′）を画定し；第２の駆動ピン（３２′）が前
記追従路（２５′）の中で係合し、前記第２駆動ピン（
３２′）はリンク（３０′）の一端において取付けられ
、リンク（３０′）の他端は固定枢軸（３１′）上で枢
軸的に取付けられ、従つて第２駆動ピン（３２′）は弓
形軌道の中で移動させられ；第２弁レバー（２０′）の
追従路（２５′）は、第２弁（１２）が閉じている時に
第１部分（２６′）が第２の駆動ピン（３２′）の軌道
と同期し、第２部分（２７′）が第２の駆動ピン（３２
′）の軌道から散開するような形状になつており、これ
によって第２駆動ピン（３２′）が追従路（２５′）の
第２部分（２７′）と係合した時には、第２弁レバー（
２０′）は移動されて第２弁（１２）を開放させ；リン
ク（６５）がその一端においては第２駆動ピン（３２′
）を支持しているリンク（３０′）に連結され、また他
端においてはクランク（５１）に連結された駆動リンク
（５２）の端部において、駆動リンク（５２）の延長部
と枢軸的に連結されていることを特徴とする弁機構。
（１３）特許請求の範囲第１２項記載の弁機構において
、前記弁（１１）は入口弁であり、前記第２弁（１２）
は排気弁である弁機構。