JPH0373728B2

JPH0373728B2 -

Info

Publication number: JPH0373728B2
Application number: JP60148041A
Authority: JP
Inventors: Saizo Ra
Original assignee: KOGYO GIJUTSU KENKYUIN
Current assignee: KOGYO GIJUTSU KENKYUIN
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1991-11-22
Also published as: JPS6210410A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は４サイクルエンジンに関する。さらに
詳しくは、弁の開閉時期および開度調整装置を備
え、単位時間ごとの回転数（たとえばrpm、以下
回転数という）に自動的に対応して、吸排気弁と
開閉時期および開度を適正に変化させることがで
きる４サイクルエンジンに関する。

〔従来の技術〕

４サイクルエンジンにおいては、混合ガスおよ
び排気ガスの流動慣性などのため、吸排気弁は上
下死点の前で開き、遅れて閉じるなどのタイミン
グ調整が必要とされているが、トルクを向上さ
せ、かつ燃焼効率を向上させるためには、その回
転数に見合つた適正な進み角および遅れ角に調整
されていなければならないことはよく知られてい
る。しかしながらエンジンの運転は、通常の使用
状態では実験室におけるような定速運転ではな
く、常に速度が変化しているのが実情である。そ
のため通常運転時のある一定回転数に合わせて弁
の開閉時期を設定したとしても、好結果がえられ
る回転数はある一定範囲に限定される。このこと
は車両のエンジンにおいて、トルク不足により充
分な加速性がえられない、変速の段数が低減でき
ず、ミツシヨンギヤを複雑化するなどの不都合を
残している。また弁の開度は、極低速やアイドリ
ング時には燃焼効率を高めて有害排気ガスを減少
させる必要があり、また高速回転時にはそれに応
じて吸排気が充分に行なえるように開度を大きく
する必要があることも知られている。しかし現状
は速度に関係なく開度が一定しており、それを変
えることができないのが一般的である。

前記弁開閉時期をエンジン回転数に応じて可変
調節自在とする提案としては、たとえばステフン
ミツチエル（Stephen Michell）による「月刊
オートモービル」（1983.1.香港）に記載されたも
のがある。ミツチエルはカム軸を中空とし、この
中心孔にタイミングチエーンによつて回転駆動さ
れる伝動軸を挿入し、両軸が特殊設計にかかわる
継手を介して、軸心を回転数に対応した距離だけ
たがいにずれするように連結したものを提案して
いる。このものは第６ａ図、第６ｂ図において水
平方向にカム軸S₂と伝動軸S₁がたがいに偏心した
例で示すごとく、水平軸Ｌを境界として上方の０
〜180°の回転範囲内では、第６ａ図に示すように
両軸S₁，S₂間に遅延角αをうることができ、下方
の180〜360°の回転範囲内では、第６ｂ図に示す
ように、両軸S₁，S₂間に前進角βをうることがで
きる。それによつてエンジンが低速回転のときに
は吸気弁の開弁時期を遅らせて排気弁と重複して
いる時間を減少すると共に、排気弁の開弁時期を
遅らせることにより膨張サイクルが延長されると
いう効果を生ずるものである。

他方、弁開度を可変にした提案がアンドレアテ
イトロ（Andrea Titolo）による「月刊オートモ
ービル」（1983.8.香港）に記載されている。その
ものは円錐形のテーパカムを備え軸方向に移動が
可能なカム軸、タペツト先端部に設けられた半円
形の溝付きの受座および半円形断面を有し、該溝
に嵌合して曲面に沿つて揺動可能な片状カムフオ
ロアとから構成されており、前記カム軸はエンジ
ン回転数に応じた油圧出力を生ずる油圧装置と平
衡ばねとを結合させることにより、エンジン回転
数に応じて軸移動して、カムフオロアと当接する
テーパカムの位置の変化により、タペツトのスト
ロークが変化するようになつている。テイトロに
よると、吸気弁開が前進角約10°、閉が遅延角約
10°で、排気弁の開状態の持続を6°延長したばあ
い、弁開度の変化を従来より30％前後増加させる
ことができるという結果をえている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら前述した先行技術は、エンジンの
燃焼効率および出力をある程度向上させることは
できても、個々の手段による効果にとどまり、弁
開度の自動調整と開閉時期の自動調整とがもたら
す相乗効果（たとえば、最大トルクがえられる回
転範囲が拡大されることにより変速ギヤ数を減少
させうること）をうるまでには至らないこと、従
来の弁機構における各接触伝動箇所のクリアラン
スを解消できず衝撃振動のない無騒音エンジンと
は程遠いこと、かつ調節作動が回転トルクを伝え
るカム軸を経由する方法であるため、機械的ある
いは電気的なエンジン回転数の検出信号は、サー
ボ機構などにより増巾しなければカム軸を動かせ
るのに充分な出力をうることができないことなど
の問題がある。

上記問題に鑑み、本発明は、まず４サイクルエ
ンジンにおいて、吸気弁および排気弁などの開閉
時期と開度をエンジン回転数に対応してそれらを
同時に自動的に変化させることができる、弁の開
度および開閉時期調節装置を提供するものであ
る。

本発明はまた、弁の開度および開閉時期調節装
置が、回転数検出器からの検出信号を従来のよう
にカム軸を移動操作するのに充分な駆動出力まで
増幅する必要がなく、小出力の駆動装置で足りる
４サイクルエンジンを提供するものである。

本発明はまた、ロツカーアームがカム回転の作
用を受けて揺動して、その一端でタペツトを作動
しポペツト弁を開状態にさせるようにした４サイ
クルエンジンにおいて、ロツカーアームの両端お
よびカムとの接触部分などにはほとんどクリアラ
ンスがなく、エンジン運転中、クリアランスに起
因する振動騒音が最小限までに解消された４サイ
クルエンジンを提供するものである。

本発明はさらに、前記調節装置の動作が周期ご
との作動末期に減衰し、急停止によるシヨツクを
緩衝する調整装置を備えた４サイクルエンジンを
提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の４サイクルエンジンは、その一端を支
点として揺動自在であり、かつその他端が弁ばね
に付勢されて常時ポペツト弁を閉状態にさせてい
るタペツトに当接されており、回転するカムの作
用によつて周期的に揺動することにより、前記他
端がタペツトを弁ばねの付勢力に抗して押すこと
によつてポペツト弁を開状態にさせるようにした
ロツカーアームを備えた４サイクルピストンエン
ジンであつて、前記ロツカーアームの支点をなす
一端には、シリンダと相対的に摺動しかつストロ
ークが変化調節自在なように嵌挿されたプランジ
ヤ本体の先端部が支点に当接されると共にプラン
ジヤ本体の嵌挿端がシリンダ底部に当接する押圧
ばねにより先端方向へ伸長するように付勢されて
おり、検出器によりエンジン回転速度を検出し、
それを受けて検出信号に対応して出力作動する駆
動装置により、伝動機構を介してプランジヤ本体
とシリンダとの相対ストロークを増減調節する手
段によつてプランジヤ本体の摺動ストロークが変
化する弁開度および開閉時期調節装置を設けたこ
とを特徴としている。

本発明においては、前記弁開度および開閉時期
調節装置のストローク調節手段が、つぎのように
構成されている。すなわち、前記シリンダに、作
動油を収容したドレンチヤンバーと連通する油入
口を設けると共に、シリンダの外周面にリングギ
ヤを形成してラツクと噛み合わせ、シリンダをプ
ランジヤ本体に対して回転させるラツクピニオン
機構を構成する。前記プランジヤは中空棒状に形
成して先端部をロツカーアームの端部と嵌合させ
ると共に、プランジヤ内部が常にシリンダの油入
口と連通するような油入孔と、シリンダ内下部お
よびその油出口にそれぞれ連通する油出孔および
連通開口を設ける。そしてプランジヤ本体内の油
入孔と油出孔とのあいだを逆止弁によつて作動油
が一方向に移動するようにすると共に、前記シリ
ンダの油出口がプランジヤ本体の油出孔に対して
軸回転することにより連通範囲が変化可能となる
ように形成されている。

本発明においてはまた、前記シリンダの油出口
を、円周方向において先細のほぼ逆直角三角形と
している。

本発明においてはまた、前記プランジヤ本体の
油出口を、ほぼ斜め上方へ向つて先細りとなる雫
形としている。

本発明においてはまた、前記プランジヤ本体
が、その油入孔がシリンダと相対移動中も常に油
入口との連通を維持するよう、油入孔の付近を凹
陥部としているのが好ましい。

本発明においてはまた、前記プランジヤ本体の
付勢バネが、前記ロツカーアームに作用していな
いときにプランジヤをほぼ復帰させることができ
る強さをないしは前記弁ばね以下の強さであるの
が好ましい。

本発明においてはさらに、前記伝動機構を連桿
回転機構とするのが好ましい。

〔作用〕

前述した本発明の構成によれば、弁ばねにより
付勢されたタペツトを、回転カムの作用により揺
動するロツカーアームで押すことにより、ポペツ
ト弁を閉状態から開状態にさせるようにしてなる
４サイクルエンジンにおいて、該ロツカーアーム
の揺動する際の固定支点となる一端が、そのスト
ロークが変化自在にシリンダに嵌挿されたプラン
ジヤ本体によつて構成される開閉度および開閉時
期調節装置の前記プランジヤ本体に当接している
ため、板ばねに対する押付けばねの弾発力の差か
ら、支点位置が固定的ではなく変化する。そのた
めタペツトを押すロツカーアームが仮にカムの一
定振幅で作用されてもただちに作動せずに、プラ
ンジヤの変化が停止するまで遅れてタペツトを押
すように作動することになる。さらにロツカーア
ームの支点からカム作用点およびタペツト作動点
までの距離と、タペツトによりホペツト弁の全開
までのストロークがそれぞれが一定であるので、
タペツトに対する遅れは弁開度を同時に減少させ
ることになる。一方支点位置に変化をさせる手段
として、エンジン回転速度の検出装置から検出器
を受け、該信号に対応する出力を発する駆動装置
の出力作動によつて回転速度に見合つたストロー
クを与えると共に支点として作用する位置にくる
時期にプランジヤ本体が停止するように油圧プラ
ンジヤを調節するようにしているので、プランジ
ヤ本体がエンジン回転速度に比例した距離だけ移
動した後に停止し、ロツカーアームの支点として
作用することにより、カムの作用によつてタペツ
トを所定の開度と所定の時期に押し、適切な開度
にホペツト弁を開かせることができる。

前述した作動に関して、本発明の一実施例で
は、油圧プランジヤの相対ストロークを増減調節
する手段として作動油の移動をコントロールする
方法を示している。すなわち、シリンダと中空プ
ランジヤ本体にそれぞれ油出入孔と油出入れ口を
設けることによりドレンチヤンバーと連通させ、
かつプランジヤ本体内に逆止弁を設け、作動油が
油入孔から油出孔に一方向に移動するよう限定す
る。同時に、油出孔とドレンチヤンバーを連通さ
せるシリンダの油出口がプランジヤ本体の軸方向
に沿つて移動する際、それ自身を周方向に沿つて
回転させた結果連通が遮断される位置が変化する
ようになつている。その結果プランジヤ本体が押
されて、作動油をドレンチヤンバーへ排出しなが
らシリンダ内へ向かつて移動し、そのあいだドレ
ンチヤンバーより油入口、油入孔を経て作動油は
プランジヤ内へ移動し、前記連通が遮断される位
置まで達し、シリンダ内下部に密閉した作動油の
閉じ込み圧力により停止するまで、ストロークを
調節することができる。またエンジン速度の検出
器の信号に応じた出力を生ずる駆動装置は、その
出力によつてラツクピニオン機構を介してシリン
ダを対応する角度で回転するように駆動させる。
つまり検出器が刻々その速度における信号を検出
し駆動装置が出力し、シリンダを対応した適正な
角度に回転させるため、エンジン運転中シリンダ
は常に速度に追従した状態にある。前記シリンダ
が回転した位置において、一定周期と振幅で回転
するカムがロツカーアームに作用すると、前述し
たごとくまずロツカーアームは一端の支点のプラ
ンジヤ本体を押し、プランジヤ本体は押圧ばねに
抗して摺動し、その時点での適切なストロークに
至つたとき停止することができ、したがつてこの
ときまで遅れて始めてロツカーアームの作動端が
タペツトに作用し、ポペツト弁を支点位置によつ
て決まる揺動振幅に等しい開度に開かせるように
なる。ついで、カム回転が後半の閉弁サイクルに
至ると、ロツカーアームに対する作用が解消する
ことにより、まずタペツトが弁ばねに押戻されて
ポペツト弁を閉じ、遅れてロツカーアーム一端側
の支点がプランジヤ本体に対する押圧作用を解消
し、その結果プランジヤ本体は押圧ばねの復元作
用を受けて伸長方向へ移動する。このとき、シリ
ンダ内下部は減圧膨張するため、プランジヤ本体
内において、逆止弁を経て作動油の補充を受ける
ことができ、その分だけ油入口と油入孔を経てド
レンチヤンバーから作動油が流入し、油出孔と油
出口が再び連通した後は、あらためてドレンチヤ
ンバーからまつたく原状に達するまで直接補充流
入されるようになつている。

なお、前述したごとく駆動装置の出力によりラ
ツクピニオン機構を介してシリンダを作動して回
転させるかわりに、シリンダにレバーを突設し、
駆動装置により該レバーに連結されたバーを駆動
してレバーを回転させるような手段によつてもシ
リンダを回転させることができる。

また、前記油圧プランジヤの移動を作動油の移
動のコントロールによつて調整する手段は、ほか
にも、シリンダ底部が押圧ばねの内側で軸方向に
移動可能に螺合し、前記駆動装置がラツクピニオ
ン機構を介してシリンダ底部を回転駆動すること
により、底部を移動させて、プランジヤ本体のス
トローク下限の当接ストツパーとする手段でもよ
く、同様な作用がえられるものである。

また、油圧プランジヤの制動コントロールによ
る調整装置において、シリンダの油出口をほぼ逆
直角三角形に形成すれば、シリンダが回転した際
その開口縁部が先細の斜辺となつているため、回
転した位置によつてプランジヤ本体が連通を遮断
されるまでに移動できる距離、すなわちストロー
クを変化させることができる。

したがつて、前記油出口の逆直角三角形をエン
ジン回転の低速側が幅広で高速側が先細になるよ
うに形成すれば、始動時における低速から高速運
転までの全領域にわたつて弁開度および開閉時期
を適正に調節することができる。

さらに、前記ロツカームは、一端を押付けばね
に付勢されたプランジヤ本体に当接され、他端は
弁ばねに付勢されたタペツトに当接され、また対
向側においてはカム周辺部が逆向きに常時当接し
ていることから、油圧プランジヤ本体の先端部が
絶えず押圧ばねによつて、ロツカーアームを押付
け気味になるような位置にあるため、すべてのク
リアランスをほとんどなくすことができ、騒音対
策上有効である。

また、プランジヤ本体の油出孔を斜め上方へ先
細となる雫形に形成することにより、シリンダの
油出口辺部によつて完全に連通を遮断される直前
において、連通面積が徐々に絞られるようになる
ため、停止時のシヨツクが緩和される。

〔実施例〕

本発明を一実施例にもとづき説明する。図面は
説明のために本実施例を概略的に具現化した態様
を示している。

第１図の要部側断面図において、１００は４サ
イクルエンジンのシリンダブロツクであり、便宜
上その上端一部のみを示す。図中、点火プラグ１
０１は吸気のためのポペツト弁（または吸気弁）
２０により開閉される吸入通路１０３の開口部に
のぞんで取り付けてある。

シリンダブロツク１００の上部はシエル状のカ
バー１０２によつて空間を形成するように覆われ
ている。

前記吸入通路１０３の対向側には図面に示され
ない排気通路が、同じくポペツト弁（排気弁）に
よつて開閉されるように形成されているが、その
作動時期が吸気弁２０と異ることを除き、本発明
の作動機構はまつたく同じであるので、以下の説
明においてはとくに強調しない限り吸気弁２０に
ついての説明のみとする。

本実施例の弁開度および開閉時期調節装置は、
本体となる前記シリンダブロツク１００の上部カ
バー１０２内に形成された凹孔よりなる嵌挿座Ｆ
に嵌着された油圧プランジヤ１０と、ポペツト弁
２０を開閉させるためのタペツト２１およびポペ
ツト弁２０を常時閉じるように付勢する弁ばね２
２と、その両端部３１，３２がタペツト２１上端
部とプランジヤ１０上端部にそれぞれ当接される
と同時にそのやや中央寄りの上部がカム４に当接
され、プランジヤ本体１２との当接端部３２を支
点としてカム４の回転作動を受けて、タペツト２
１側の他端３１を上下作動させるロツカーアーム
３とから構成されている。

前記油圧プランジヤ１０は、ほぼ中空円柱状の
プランジヤ本体１２を円筒状シリンダ１１に上下
動自在に滑り嵌合させることにより構成されてい
る。プランジヤ本体１２の下端部には小さく絞ら
れて開口するオリフイス１３４が形成され、プラ
ンジヤ本体１２の下端部内周面に嵌装されたスラ
スト座１３１と、スラスト座１３１中の押圧ばね
１３２に付勢されてオリフイス１３４に当接する
鋼球１３３とからなる逆止弁１３により作動油の
流れを内から外への一方向のみに限定している。
前記プランジヤ本体１２の下端部はさらに、シリ
ンダ１１の底部に嵌着した押付けばね１４によ
り、常時本体１２の上端部が上向きに突出するよ
うに付勢される一方、上端は段付に形成された肩
部がシリンダ１１の開口部に係合したスナツプリ
ング１７で係止された押付ワツシヤ１６に当接さ
れることにより、過度に突出することが規制防止
されている。なお、前記押圧ばね１４はホペツト
弁２０を閉じる弁ばね２１の弾性付勢力より小さ
いものとする。

前記プランジヤ本体１２はさらに、シリンダ１
１と摺接する外周面が一部分幅広なリング状凹陥
ネツク部Ｅに形成されている。該ネツク部Ｅと内
部とを連通する油入孔Ｃが設けられると共に、シ
リンダ壁に穿設した油入口Ａを経てシリンダブツ
ク１００に形成されるドレンチヤンバー１５と連
通するようにされ、該油入孔Ｃとは逆止弁１３を
隔てた下端側周壁にも油出孔Ｄと、該孔Ｄの上昇
限位置に対応する位置のシリンダ１１の周壁にも
ドレンチヤンバー１５に連通する油出孔Ｂを穿設
し、作動油を充填することにより、ドレンチヤン
バー１５と、シリンダ１１と、プランジヤ本体１
２内部とは、逆止弁１３の機能により、ドレンチ
ヤンバー１５より油入口Ａ、ネツク部Ｅ、油入孔
Ｃ、プランジヤ本体１２内部、オリフイス１３
４、シリンダ１１下部、油出孔Ｄ、油出口Ｂを経
てチヤンバー１５に戻る作動油の閉路を形成す
る。しかしながら、前記油入口Ａと油入孔Ｃはネ
ツク部Ｅの幅を適当に選択することにより、プラ
ンジヤ本体１２の上下動の全工程にわたつて連通
を維持できるようにされている。本実施例におい
ては、第２図に示すように、油入孔Ｄは斜上縁が
とがつた雫形に形成されると同時に、油出口Ｂは
逆直角三角形に形成されており、かつ第３図の平
面図で示すように、シリンダ１１は、開口部外周
縁がリンクギヤ１９として形成されている。該リ
ンクギヤ１９はシリンダブロツク１００の上面部
に沿つてシリンダ１１の軸心線と直交する方向
（第４図中矢印Ｐで示す方向）に滑り自在なラツ
ク１８と噛み合つている。

該ラツク１８は、図示されていないエンジンの
回転数（rpm）検出器から検出された回転数に対
応する出力を生じる駆動機構の駆動を受けて、回
転数に見合つた量だけ滑り移動するように構成さ
れている。なお、プランジヤ本体１２はロツカー
アーム３の当接端部３２とは、図示されていない
嵌合結合などにより、軸回転しないように構成さ
れている。

ついで、本実施例が前記構成によつていかに作
動するかを説明する。

まずエンジン始動前は、油圧プランジヤ１０の
プランジヤ本体１２を押付けるばね１４の弾力に
押されてロツカーアーム３の一端部３２を押し気
味に当接する位置に上昇しており、シリンダ１１
およびプランジヤ本体１２内は作動油で充満され
ている。

エンジンが作動し、低速運転中、クランクシヤ
フトの回転が調時機構を経て、カム軸に同期的に
伝達されると、それによりカム４がロツカーアー
ム３を押し下げる。ここでロツカーアーム３の逆
側より両端に作用している押付けばね１４と弁ば
ね２２の力は、後者のほうが大きいためプランジ
ヤ本体１２がさきに押されて降下し、シリンダ１
１内の逆止弁１３以下の作動油を油出孔Ｄと油出
口Ｂを順に経てドレンチヤンバー１５へ移動させ
る。前記排出は油出孔Ｄと油出口Ｂとが相対的に
移動して互いにずれて連通しなくなると中断さ
れ、その結果、プランジヤ本体１２は油圧抵抗に
より降下しなくなる。これにより初めてプランジ
ヤ本体１２の上端部すなわちロツカーアーム３の
端部３２を支点として、対向端部３１がタペツト
２１を弁ばね２２に抗して押し下げ、ポペツト弁
２０を開かせる。

カム４がさらに回転しつづけて後半周になる
と、ロツカーアーム３に対する押下げ作用が徐々
に解除され、ついに弁ばね２２が伸び切つてポペ
ツト弁２０を完全に閉じると、ロツカーアーム３
の端部３１の作用力もなくなるので、他端部３２
側がシリンダ１１内の押付けばね１４が優勢とな
つてプランジヤ本体１２を上昇させることにな
る。その際、シリンダ１１内の下部容積が増加す
るのに対し、油出孔Ｄと油出口Ｂがすぐには連通
しないため、作動油はプランジヤ本体１２内から
オリフイス１３４を塞いでいる逆止弁１３を押し
開いて流入すると同時に、プランジヤ本体１２内
にはドレンチヤンバー１５より油入口Ａ、ネツク
部Ｅ、油入孔Ｃを経て流出分の作動油の補充を受
ける。そしてプランジヤ本体１２の上昇によつて
油出孔Ｄと油出口Ｂが連通すれば、チヤンバー１
５からの補充は油出口Ｂと油出孔Ｄとを逆経由す
るように切り換わり、カム４が原点に戻つたとき
は、プランジヤ本体１２も始動時の位置に復帰す
る。

本発明においては、設計時にその低速アイドリ
ング運転時のポペツト弁２０の開閉時期と開度が
その回転数でトルクが最大となるタイミングおよ
び開度となるようプランジヤ本体１２が下降停止
する位置を求め、油出孔Ｄと油出口Ｂがたがいに
ずれる位置をあらかじめ設定することができる。

エンジンの回転速度が高くなると、それに対応
する回転数検出器の信号に基づいて駆動装置がラ
ツク１８を駆動し、ラツク１８はシリンダ１１を
リングギヤ１９を介して回転させる。シリンダ１
１の回転は軸回転しないプランジヤ本体１２との
間に円周方向の相対移動をもたらす。その結果油
出孔Ｄと油出口Ｂとは水平方向に相対移動する
が、油出口Ｂは第２図および第４図に示すごと
く、逆直角三角形に下限口縁が先細になつている
ため、プランジヤ本体１２の垂直降下工程中、た
がいに連通することができる範囲が短くなる方向
へ変化する。すなわち第４図において、油出口Ｂ
が油出孔Ｄに対して、位置B₁から矢印Ｐ方向へ
水平移動することにより位置B₂に達したとき、
油出孔Ｄとの連通は降下行程DD₁であつたのが下
降工程DD₂に短縮されることになり、プランジヤ
本体１２がロツカーアーム３の端部３２に対する
支点として働く位置が高くなると同時に、作動時
期も早く、作動時間も長くなる。他方、カム４は
固定した遍心量で周期回転しているため、前記の
プランジヤ本体１２の支点位置の変化と時期変化
は、ロツカーアーム３の他端部３１においてタペ
ツト２１の押下げ振幅、時期および期間の変化を
もたらし、支点がエンジン運転中、回転数に応じ
た位置をとり、回転数が変ると変動し結果的にポ
ペツト弁２０の開度と開閉時期とを変化させるこ
とができる。

〔発明の効果〕

前記実施例の説明から明らかなように、回転数
検出器と駆動装置とによる変位出力を利用して、
本発明による弁開度および開閉時期調節装置の油
圧プランジヤのシリンダを、ラツクピニオン機構
を介して相応に回転させれば、ロツカーアームの
支点である端部に当接しているプランジヤ本体
は、エンジンと同期的に回転するカムの押下げ作
用力を受けたロツカーアームが、他端に当接する
タペツトの弁ばねのより大きい抵抗力によつて支
点端部を優先して押すため、押し下げられて下降
する。その際、プランジヤ本体とシリンダ底部と
の間に形成された密室内に充満している作動油
は、プランジヤ本体の下端部の油出孔と、それと
連通するシリンダ下部の油出口を経てドレンチヤ
ンバーに排出させることにより密閉室を圧縮して
降下することができる。したがつて逆三角形に形
成された油出口が、シリンダの回転に伴つて油出
孔に対して相対移動し、プランジヤ本体が降下
中、油出孔が油出口と連通する時間と降下できる
距離が、それぞれ加速のばあいは短縮される方
へ、減速のばあいは延長される方へ変化すること
になり、それに対応してプランジヤ本体の降下が
高速運転ほど早期に止まり、かつ距離が短くな
り、低速運転ほど遅れて止まり、かつ距離も長く
なる。そのためロツカーアームの他端部よりタペ
ツトを前者のばあいは早期に押してポペツト弁の
開度を大きくし、開弁時間も長く、後者のばあい
では遅れて押し下げ作用が働き、開度が小さく、
開弁時間を短くすることになる。前記作用をダイ
ヤグラムで示すと、概略第５図のように表わせ
る。

なお油出孔の形状を雫形にすることにより、油
出孔が油出口の口縁部によつて連通を遮断される
あいだ、面積が徐々に絞られるようになるため、
プランジヤ本体の停止は短時間に急停止するので
はなくて、作動油の排出が減衰し徐々に停止する
ようにさせることができ、したがつて停止による
シヨツクを緩和することができる。また、油出口
の逆三角形において斜辺口縁は直線または一定傾
斜度に限定されるものではなく、カムの輪郭形状
を考慮し、エンジン特性曲線とも対応して、曲線
口縁とすることもできるしまた傾斜度を変えるこ
ともできる。

本発明は、前述したごとくエンジン運転中は、
常に回転数に対応追従して吸気弁、排気弁の開度
および開閉時期を自動的に最も適正な値に調整で
きるようにし、従来の弁開度自動調整装置や開閉
時期調節装置の個々の効果を兼ね備え、ほとんど
の回転数範囲においてそれぞれに見合つた良好な
トルクをうることができる。その結果、車両にお
いてはスタートダツシユ性能を向上でき、また変
速機の変速段数を減らすことによつて、その部品
減少、機構の簡略化、コンパクト化が可能とな
り、さらにすべての速度において最良の燃焼効率
で運転可能であるため省エネルギーにも大きく寄
与する。

また、本発明の構成も公知の別々に弁開度と開
閉時期などを調節する装置よりも簡単ですみ、コ
ンパクトでかつ製造コストが安くなると共に、単
気筒でも多気筒でもその数に影響なく個々のシリ
ンダを独立に調節するが、各調節装置を簡単な公
知手段で直列や並列に連動調節させることも可能
でありかつ容易でもある。

さらに、本発明の構成によれば、ロツカーアー
ムの両端部がプランジヤ本体およびタペツトに対
していずれもばねを介して弾力的に付勢されるよ
う当接されている。またロツカーアーム全体がカ
ムに対し両端部の弾力付勢によつて浮動当接させ
ることにより、従来問題となつていたクリアラン
スを最小限に抑えることができるため、運動時に
クリアランスによる衝撃や振動がほとんど解消さ
れるのに加えて、プランジヤ本体が支点として作
用する際も油出孔よりの排油が徐々に減少するこ
とによりシヨツクの緩和がなされることも相まつ
て、振動騒音がいちじるしく軽減され、無害排気
と共に無公害エンジンの提供を可能にさせるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弁開度および開閉時期調節装
置の一実施例を備えたエンジン要部の概略側断面
図、第２図は同実施例の要部をなす油圧プランジ
ヤの主なる構成の分解斜視図、第３図は第２図の
油圧プランジヤおよびその近傍の平面図、第４図
は第２図の要部作用を示す説明図、第５図は本発
明の作用の概要を示す弁作動曲線、第６ａ図およ
び第６ｂ図はそれぞれ従来の弁開閉時期調節機構
の説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】１その一端を支点として揺動自在でありかつそ
の他端が弁ばねに付勢されて常時ポペツト弁を閉
状態にさせているタペツトに当接されており、回
転するカムの作用によつて周期的に揺動すること
により、前記他端がタペツトを弁ばねの付勢力に
抗して押すことによつてポペツト弁を開状態にさ
せるようにしたロツカーアームを備えた４サイク
ルエンジンであつて、前記ロツカーアームの支点をなす一端には、シ
リンダと相対的に摺動しかつストロークが変化調
節自在なように嵌挿されたプランジヤ本体の先端
部が当接されると共にプランジヤ本体の嵌挿端
が、シリンダ底部に当接する押圧ばねにより先端
方向に伸長するよう付勢されており、検出器によ
りエンジン回転速度を検出し、それを受けて検出
信号に対応して出力作動する駆動装置により、伝
動機構を介してプランジヤ本体とシリンダとの相
対ストロークを増減調節する手段によつてプラン
ジヤ本体の摺動ストロークが変化する弁開度およ
び開閉時期調節装置を設けてなり；前記弁開度お
よび開閉時期調節装置のストローク調節手段が、
シリンダには作動油を収容したドレンチヤンバー
と連通する油入口と油出口を設けると共に、外周
面にはリングギヤを形成してラツクと噛み合わ
せ、シリンダをプランジヤ本体に対し回転させる
ようにし、前記プランジヤは中空棒状であり先端
部がロツカーアーム端部と嵌合すると共に、内部
が常にシリンダの油入口と連通するような油入孔
と、シリンダ内下部およびその油出口とにそれぞ
れ連通する油出孔および連通開口とを設け、かつ
前記プランジヤ本体内の油入孔と油出孔とのあい
だを逆止弁によつて作動油が一方向に移動するよ
うにすると同時に、前記シリンダの油出口はプラ
ンジヤ本体の油出孔に対し軸回転すれば連通範囲
が変化するように構成されており；前記シリンダ
の油出口が、円周方向において先細のほぼ逆直角
三角形であり；かつ、前記プランジヤ本体の油出
孔が、ほぼ斜め上方へ向つて先細の零形であるこ
とを特徴とする４サイクルエンジン。２前記プランジヤ本体が、その油入孔がシリン
ダとの相対移動中も常に油入口との連通を維持す
るよう、油出孔の付近を凹陥部としていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の４サイク
ルエンジン。３前記プランジヤ本体の付勢ばねが、前記ロツ
カーアームに作用されないときはプランジヤをほ
ぼ復帰させることができる強さないしは前記弁バ
ネ以下の強さであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の４サイクルエンジン。４前記伝動機構が連桿回転機構である特許請求
の範囲第１項記載の４サイクルエンジン。