JPH05141210A - バルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンのバルブ装置において、吸排気バル
ブの開閉タイミングを回転数に応じてコントロールす
る。 【構成】 エンジンのバルブ装置において、タイミング
ベルト６を折曲させ、このタイミングベルト６の折曲量
を変えてバルブタイミングを可変にする可変バルブタイ
ミング機構１１を設け、この可変バルブタイミング機構
１１は、タイミングベルト６を折曲させる移動プーリ１
０ａ，１０ｂと、この移動プーリ１０ａ，１０ｂを移動
させる空気圧シリンダ８ａ，８ｂとを２箇所に設けてな
る構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルブ装置に関し、特
に、たとえば自動車用のエンジンの吸排気バルブを開閉
するバルブ装置に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のバルブ装置としては、たとえば
自動車用のエンジンのバルブ装置がある。

【０００３】すなわち、このエンジンのバルブ装置は、
吸排気バルブを開閉するもので、この吸排気バルブの開
閉駆動力はクランクシャフトからベルトを介してカムシ
ャフトに伝え、このカムシャフトの回転運動を往復運動
に変えて吸排気バルブの開閉を行う構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
のエンジンのバルブ装置では、カムシャフトの位相をコ
ントロールする可変バルブタイミング機構が設けられて
いないので、吸排気バルブの開閉タイミングはエンジン
の回転数にかかわらず、不変であるという問題があっ
た。

【０００５】本発明の目的は、吸排気バルブの開閉タイ
ミングを回転数に応じてコントロールすることのできる
バルブ装置を提供することにある。

【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【０００８】すなわち、本発明のバルブ装置は、クラン
クシャフトの回転運動を条体を介してカムシャフトに伝
達し、吸排気バルブの開閉を行うバルブ装置であって、
前記条体を折曲させ、この条体の折曲量を変えてバルブ
タイミングを可変にする可変バルブタイミング機構を備
えた構造としたものである。

【０００９】この場合、前記可変バルブタイミング機構
は、条体を折曲させる折曲手段と、この折曲手段を移動
させる駆動手段とを少なくとも２箇所に設けてなる構造
とすることができる。

【００１０】

【作用】本発明のバルブ装置によれば、条体を折曲さ
せ、この条体の折曲量を変えてバルブタイミングを可変
にする可変バルブタイミング機構を備えた構造としたの
で、条体の折曲量を調整することにより、カムシャフト
の位相をコントロールすることができる。

【００１１】したがって、吸排気バルブの開閉タイミン
グを回転数に応じてコントロールすることができる。

【００１２】この場合、前記可変バルブタイミング機構
は、条体を折曲させる折曲手段と、この折曲手段を移動
させる駆動手段とを少なくとも２箇所に設けてなる構造
としたので、構造を簡易にし、コストの低廉化を図るこ
とができる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるバルブ装置を
示す斜視図である。

【００１４】本実施例におけるバルブ装置はエンジンに
適用したもので、このエンジンの本体には、クランクシ
ャフト１が回転自在に設けられ、このクランクシャフト
１はコネクチングロッドの往復運動を回転運動に変える
もので、クランクシャフト１の端部にクランクシャフト
プーリ２が設けられている。

【００１５】また、気筒の上部には、第１および第２の
カムシャフト４ａ，４ｂが回転自在に設けられ、互いに
平行に延在し、左端部には、第１および第２のカムシャ
フトプーリ５ａ，５ｂが設けられ、外周面にカム３が形
成され、このカム３の回転に連動して吸排気バルブが開
閉動する構造となっている。

【００１６】本実施例の要旨は、吸排気バルブの開閉タ
イミングを可変にする可変バルブタイミング機構１１を
設けた点にある。

【００１７】すなわち、前記第１および第２のカムシャ
フトプーリ５ａ，５ｂとクランクシャフトプーリ２との
間には、タイミングベルト（条体）６が掛け渡され、こ
のタイミングベルト６は第１および第２のカムシャフト
プーリ５ａ，５ｂおよびクランクシャフトプーリ２を頂
点とするほぼ逆三角形状をなす無端ベルトで、所定の緩
みを有している。

【００１８】ベルト上辺７ａの中央部には、第１の空気
圧シリンダ（駆動手段）８ａが下向き状態で配置され、
この空気圧シリンダ８ａは、そのピストンロッド９の端
部に回転自在に設けられた第１の移動プーリ１０ａ（折
曲手段）をベルト上辺７ａに押し付けてベルト上辺７ａ
を折曲させる構造となっている。

【００１９】ベルト右辺７ｂの中央部には、第２の空気
圧シリンダ（駆動手段）８ｂがタイミングベルト６の逆
三角形状の中心に指向した状態で配置され、この空気圧
シリンダ８ｂは、そのピストンロッド９の端部に回転自
在に設けられた第２の移動プーリ１０ｂ（折曲手段）を
ベルト右辺７ｂに押し付けてベルト右辺７ｂを折曲させ
る構造となっている。

【００２０】前記した第１および第２の空気圧シリンダ
８ａ，８ｂは、位置センサと電磁弁とにより、ストロー
ク始端、ストローク中間およびストローク終端の位置に
第１および第２の移動プーリ１０ａ，１０ｂを段階的に
移動停止させる機能を有している。

【００２１】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２２】図２はエンジンのスタンダード状態を示す
説明図、図３はエンジンのミドル状態を示す説明図、図
４はエンジンのハイ状態を示す説明図である。

【００２３】スタンダード状態では、図２に示すよう
に、第１の空気圧シリンダ８ａにより第１の移動プーリ
１０ａがストローク上端に位置し、第２の空気圧シリン
ダ８ｂにより第２の移動プーリ１０ｂはストローク内端
に位置し、タイミングベルト６は張った状態となってい
る。

【００２４】このときの第２のカムシャフト４ｂは位相
が零の状態で回転し、スタンダード状態が得られる。

【００２５】また、エンジンがスタンダード状態からミ
ドル状態に移行すると、このミドル状態では、図３に示
すように、第１および第２の空気圧シリンダ８ａ，８ｂ
により、第１および第２の移動プーリ１０ａ，１０ｂは
それぞれストローク中間位置に移動し、タイミングベル
ト６は所定の張力で張設される。

【００２６】このため、ベルト上辺７ａは中央部で折曲
した分だけ長くなり、これに対応した位相角だけ反時計
方向に偏位した状態で第２のカムシャフト４ｂは回転す
ることになる。

【００２７】したがって、ミドル状態に対応した開閉タ
イミングに吸排気バルブをコントロールすることができ
る。

【００２８】また、エンジンがミドル状態からハイ状態
に移行すると、このハイ状態では、図４に示すように、
第１の空気圧シリンダ８ａにより、第１の移動プーリ１
０ａはストローク下端位置に移動し、第２の空気圧シリ
ンダ８ｂにより、第２の移動プーリ１０ｂはストローク
外端位置に移動し、タイミングベルト６は所定の張力で
張設される。

【００２９】このため、ベルト上辺７ａは中央部でさら
に折曲した分だけ長くなり、これに対応した位相角だけ
さらに反時計方向に偏位した状態で第２のカムシャフト
４ｂは回転することになる。

【００３０】したがって、ハイ状態に対応した開閉タイ
ミングに吸排気バルブをコントロールすることができ
る。

【００３１】このように、エンジンのスタンダード状
態、ミドル状態およびハイ状態に対応させてベルト上辺
７ａの折曲量を調整することにより、カムシャフト４ｂ
の位相を変え、吸排気バルブの開閉タイミングを回転数
に応じてコントロールすることができる。

【００３２】なお、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３３】たとえば、前記実施例では、条体としてタ
イミングベルトを使用し、折曲手段として移動プーリを
設けた場合について説明したが、これに限らず、条体と
してタイミングチェーンを使用し、折曲手段として移動
スプロケットを設けることができる。

【００３４】また、前記実施例では、移動プーリの駆動
手段として空気圧シリンダを設けた場合について説明し
たが、これに限らず、駆動手段をモータと、このモータ
の回転軸に直結され、端部に移動プーリを回転自在に取
り付けるねじ軸とから構成し、吸排気バルブの開閉タイ
ミングを回転数に応じて連続的にコントロールすること
ができる。

【００３５】また、前記実施例では、タイミングベルト
のベルト上辺およびベルト右辺にそれぞれ移動プーリお
よび空気圧シリンダを設けた場合について説明したが、
これに限らず、ベルト上辺、ベルト右辺およびベルト左
辺にそれぞれ移動プーリおよび空気圧シリンダを設ける
ことができる。

【００３６】また、前記実施例では、２個の移動プーリ
を同時に移動させた場合について説明したが、これに限
らず、一方の移動プーリを移動させ、これに単に追従す
るように他方の移動プーリをばねの不勢力により移動さ
せることができる。

【００３７】また、前記実施例では、タイミングベルト
の外側から移動プーリを押し付けた場合について説明し
たが、これに限らず、タイミングベルトの内側から移動
プーリを押し付けてタイミングベルトのベルト上辺ある
いはベルト左辺を折曲させることができる。

【００３８】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるエンジ
ンのバルブ装置で説明したが、コンプレッサのバルブ装
置にも適用できる。

【００３９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４０】(1).条体を折曲させ、この条体の折曲量を
変えてバルブタイミングを可変にする可変バルブタイミ
ング機構を備えた構造としたので、条体の折曲量を調整
することにより、カムシャフトの位相をコントロールす
ることができる。

【００４１】(2).前記(1) の効果により、吸排気バルブ
の開閉タイミングを回転数に応じてコントロールするこ
とができる。

【００４２】(3).前記(1) の場合、可変バルブタイミン
グ機構は、条体を折曲させる折曲手段と、この折曲手段
を移動させる駆動手段とを少なくとも２箇所に設けてな
る構造としたので、構造を簡易にし、コストの低廉化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるバルブ装置を示す斜視
図である。

【図２】エンジンのスタンダード状態を示す説明図であ
る。

【図３】エンジンのミドル状態を示す説明図である。

【図４】エンジンのハイ状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ クランクシャフト ２ クランクシャフトプーリ ３ カム ４ａ 第１のカムシャフト ４ｂ 第２のカムシャフト ５ａ 第１のカムシャフトプーリ ５ｂ 第２のカムシャフトプーリ ６ タイミングベルト（条体） ７ａ ベルト上辺 ７ｂ ベルト右辺 ８ａ 第１の空気圧シリンダ（駆動手段） ８ｂ 第２の空気圧シリンダ（駆動手段） ９ ピストンロッド １０ａ 第１の移動プーリ（折曲手段） １０ｂ 第２の移動プーリ（折曲手段） １１ 可変バルブタイミング機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフトの回転運動を条体を介
   してカムシャフトに伝達し、吸排気バルブの開閉を行う
   バルブ装置であって、前記条体を折曲させ、この条体の
   折曲量を変えてバルブタイミングを可変にする可変バル
   ブタイミング機構を備えたことを特徴とするバルブ装
   置。
2. 【請求項２】 前記可変バルブタイミング機構は、条体
   を折曲させる折曲手段と、この折曲手段を移動させる駆
   動手段とを少なくとも２箇所に設けてなることを特徴と
   する請求項１記載のバルブ装置。